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Die
Erfindung betrifft eine Sägekette für Motorkettensägen,
mit durch Niete gelenkig miteinander verbundenen Kettengliedern,
wie Schneidgliedern, Verbindungs- und Antriebsgliedern, wobei den Schneidgliedern
jeweils ein Tiefenbegrenzer-Rotor unmittelbar oder als getrenntes
Glied zugeordnet ist.
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Sägeketten
dieser Art werden sowohl bei so genannten Profi-Motorkettensägen,
als auch bei Hobby-Motorkettensägen eingesetzt. Besonders
im Hobby-Motorsägenbereich, wo von Nichtfachleuten die
unterschiedlichsten Sägearbeiten durchgeführt werden,
ist es erforderlich, dass an der Sägekette der für
eine optimale Schnittleistung richtige Schnittwinkel am Schneidezahn,
sowie auch der richtige Tiefenbegrenzerabstand (Abstand zwischen
oberster Erstreckung der Schnittkante und oberster Erstreckung des
Tiefenbegrenzers) eingehalten werden. Der Tiefenbegrenzerabstand
gibt die Dicke des abzutragenden Spanes vor. Verschleißbedingt
müssen Schneidteil und der davor angeordnete Tiefenbegrenzer
von Zeit zu Zeit nachgearbeitet werden. Dies geschieht durch eine
Feile, einer Schleifscheibe oder eine in die Motorsäge
eingebaute Schärfeinrichtung, wobei jeweils ein konstanter
Abstand (Spanstärke) zwischen oberer Schneidspitze und
oberer Tiefenbegrenzerfläche eingehalten werden muss. Ein
falscher Schnittwinkel und/oder ein falscher Tiefenbegrenzerabstand verringern
entweder die Schnittleistung, erhöhen den Verschleiß und
erhöhen dadurch auch die Unfallgefahr. Ein zu großer
Tiefenbegrenzerabstand bewirkt eine zu große Spandicke,
die Sägekette läuft unruhig und hakt ein. Ein
falscher Tiefenbegrenzerabstand mindert nicht nur die Schnittleistung
und erhöht dadurch den Verschleiß nicht nur an
der Sägekette, sondern auch an der Führungsschienenlaufbahn.
Bei gängigen Sägeketten hat sich ein Tiefenbegrenzerabstand
von knapp einem Millimeter als richtig herausgestellt. Diesen Abstand
gilt es bis zum vollständigen Verschleiß der Sägekette
einzuhalten.
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Aus
der
US PS-Nr. 4911050 ist
ein Schneidglied mit Tiefenbegrenzer bekannt, bei welchem aus einem
Grundkörper mit Nietöffnungen zur Verbindung mit
weiteren Kettengliedern, nämlich Seitengliedern und Mittelgliedern
zugeordnet sind. Der Grundkörper des Schneidgliedes weist
einen Schneidzahn mit einer Dachschneide und einer Seitenschneide
auf, wobei in Laufrichtung vor dem Schneidglied am Grundkörper
ein Tiefenbegrenzer vorgesehen ist. Zur Bildung des Tiefenbegrenzers wird
das freie Ende des Tragsteges abgebogen, was nur möglich
ist, wenn der abzubiegende Lappen des Tragsteges ausreichend groß ist.
Die so gebildete Tiefenbegrenzer-Dachfläche erfordert beim
Eindringen in das Schnittgut einen sehr hohen Vorschubdruck und
mindert deshalb die Schnittleistung ernorm.
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Beim
Nachschärfen des Tiefenbegrenzers entsteht eine zweite
horizontal liegende Tiefenbegrenzerfläche. Dieser zweite
Tiefenbegrenzerbereich wandert beim Nachschärfen Zug um
Zug in Laufrichtung der Sägekette nach vom und reduziert
so die Größe der Stützfläche.
Die beiden oberen Flächen des Tiefenbegrenzers gehen demnach
fließend, das heißt, ohne Absatz ineinander über.
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Das
CA PS-Nr. 1000170 zeigt
eine übliche Sägekettenausbildung, bei welcher
der Tiefenbegrenzer mit einer verhältnismäßig
kleinen Anschlagsfläche, bei z. B. weichem Holz und zu
großem Vorschubdruck zu tief in das zuschneidende Gut hineingezogen
wird, was zu einem unruhigen Lauf bis zu einem Bruch der Sägekette
führen kann. Diese inkonstante Wirkung des Tiefenbegrenzers
führt bedingt durch zu schneidendes Hartholz oder Weichholz
und bei unterschiedlichem Vorschubdruck zu sehr unterschiedlichen,
zum größten Teil sehr unzufriedenen Schnittergebnissen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Schneidglied mit einer
Tiefenbegrenzereinrichtung derart weiterzubilden, dass bei geringem
konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand eine ausreichend
große Gesamtabstützfläche zur wirksamen
Begrenzung bereitgestellt und dennoch ein übermäßiges,
nicht gewolltes Eindringen der Abstützflächen
in das Schnittgut verhindert wird.
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Desweiteren
soll erfindungsgemäß erreicht werden, dass ein
Nachschärfen des Tiefenbegrenzerelementes wegfallen kann
oder nur in großen Intervallen vorgenommen werden muss.
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Im
Vergleich zum Stand der Technik soll mit der vorliegenden Erfindung
ein ruhiger, gleichmäßiger Materialabtrag und
dadurch ein vibrationsarmer Umlauf der Sägekette um die
Führungsschiene erzielt werden.
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Die
genannten Aufgaben werden im wesentlichen mit den Merkmalen des
Anspruches 1 gelöst.
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Bei
der erfindungsgemäßen Ausführung einer
Span-Tiefenbegrenzung, wird entweder neben einem herkömmlichen
Tiefenbegrenzer oder anstelle dessen am Tiefenbegrenzer-Grundkörper
ein am Außenumfang im wesentlichen quer oder senkrecht
zur Umlaufrichtung der Sägekette ein profilierter Tiefenbegrenzer-Rotor
drehend angeordnet.
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Ein
solcher Tiefenbegrenzer-Rotor kann parallel zu einem bisher üblichen
Tiefenbegrenzer am Tiefenbegrenzer-Grundkörper drehend
befestigt sein. Eine als Lagerung dienende Bohrung/Ausstanzung im
Tiefenbegrenzer-Grundkörper nimmt einen mit dem Tiefenbgrenzer-Rotor
verbundenen Lagerungsbolzen, welcher auch als Niet fungieren kann, auf.
Der zahnradähnlich an seinem Außenumfang ausgebildete
Tiefenbegrenzer-Rotor stützt sich mit den vorteilhafterweisen
flächig ausgebildeten Zahnspitzen, den Zahnflanken und
an seinem Zahngrund am Holz im Schnittfugengrund ab. Die Summe dieser Stützflächen
ist groß genug um ein zu tiefes Eindringen des Tiefenbegrenzers
in das Holz zu verhindern. Bei einem extrem hohen Vorschubdruck
würde ergänzend die obere Fläche des
parallel zum Tiefenbegrenzer-Rotor liegenden zweiten Tiefenbegrenzers als
weitere Abstützung gegen ein zu tiefes Eindringen in das
Holz Wirkung zeigen. Die profilierte, vorzugsweise verzahnte Umfangsfläche
des Rotors bringt, mitbedingt durch eine sehr hohe Umfangsgeschwindigkeit
der Sägekette mit sich, dass die in Umlaufrichtung folgenden
Zähne des Rotors diesen wieder teilweise außer
Eingriff bringen, das heißt, dessen Eindringtiefe in das
Holz verringern bevor umlaufbedingt wieder die gewollte Maximalspandicke erreicht
wird. Ein solcher Ablauf bringt mit sich, dass sich eine tropfenförmige
Spanform ergibt.
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Da
die beim Schneidvorgang folgenden Stützflächen
der Tiefenbegrenzer-Rotoren jeweils an unterschiedlichen Stellen
am Schnittfugengrund zur Anlage kommen, ergibt sich verlangsamt
gesehen eine wellenförmige Ausbildung des Schnittfugengrundes.
Die schnelle Folge der eingreifenden Rotoren glättet die
entsprechenden Wellen und lässt maßlich versetzt
neue entstehen. Ein solcher Materialabtrag beruhigt den gesamten
Schneidvorgang und schont Material und Bedienungsperson.
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Diese
genannte positive Funktion der erfindungsgemäßen
Tiefenbegrenzung wirkt gleichzeitig auch dem unruhigen Lauf der
Sägeketten entgegen. Gemäß der Eingangs
genannten
CA PS-Nr. 1000170 wird
bedingt durch den Vorschubdruck der entsprechende Tiefenbegrenzer
zusammen mit dem jeweils folgenden Schneidzahn zu tief in das zu
schneidende Holz gedrückt, der Schneidezahn erfasst so
einen zu dicken Span und wird, durch die sehr hohe Sägeketten-Umlaufgeschwindigkeit
unsanft aus dem Holz gerissen. Durch die Folge solcher Vorgänge
durchläuft eine herkömmliche Sägekette
eine Wellenbahn durch die Schnittfuge. Die zusätzliche
wellenförmige und positive Tiefenbegrenzer-Rotorfunktion
gemäß Erfindung wirkt der wellenförmigen,
aber negativen Schnittfunktion von Sägeketten entgegen.
Hierzu sei erwähnt, dass ein Großteil der für
die Bedienungsperson einer Motorkettensäge schädlichen
Vibrationen von der Sägekette ausgehen.
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Eine
optimierte Ausführung der vorliegenden Erfindung wird darin
gesehen, dass der Rotor-Tiefenbegrenzer und dessen Lagerbolzen exzentrisch
zueinander angeordnet sind. Dies fördert und unterstützt
die Tiefe des gewollt wellenförmigen Materialabtrages und
so eine Gegenbewegung zu dem nicht gewollten Aufstellen und Einhaken
der Schneidzähne herkömmlicher Sägeketten.
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Die
Wahl der Materialdicke des Rotors, die Summe der in Einriff befindlichen
Flächen der Zahnflanken, des Zahngrundes und der flächig
ausgebildeten Zahnenden lassen optimiert auch eine Tiefenbegrenzung
ohne Eingriff der oberen dem Schnittfugengrund zugeneigten Fläche
eines zweiten Tiefenbegrenzers, das heißt, der oberen Fläche
des Tiefenbegrenzer-Grundkörpers zu.
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Eine
positive Kombination der Wirkweise von Tiefenbegrenzer-Rotor, dessen
Trägerkörper und der am Trägerkörper
bedarfsweise vorgesehenen Tiefenbegrenzer-Anschlagsfläche
kann dadurch erreicht werden, dass die Lagerung und Führung
des Besfestigungsnietes in einem, im Tiefenbegrenzer-Grundkörper
vorgesehenen, vorzugsweise zum Schneidteil hin schräg nach
oben geneigten Langloch erfolgt. Die von der Umlaufgeschwindigkeit
der Sägekette ausgehende Kraft versucht den Rotor nach
oben, dass heißt zum Schneidteil hinzubewegen, während
die von der Bedienungsperson der Motorsäge aufgebrachte
Vorschubkraft dem entgegenwirkt. Eine ausgewogene Intensität
beider einwirkenden Kräfte ergibt eine optimale Schnittleistung
und verhindert zu starke auf die Bedienungsperson wirkende Vibrationen
Der Rotor kann an seiner Umfangsfläche anstelle von Zähnen
auch Wellen, Riefen, Schuppen oder eine sonstige dessen Umdrehung
bzw. Mitnahme fördernde Rauhigkeit besitzen. Neben der
Zahnrad-Grundform kann der Rotor auch als Oval, als Dreieck, als
Vieleck, als Polygon oder dergleichen ausgebildet sein.
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Der
Rotor kann zweckmäßigerweise im Nietschlagverfahren
einstückig mit dem Lagerbolzen hergestellt und nach der
Einführung in die Lagerbohrung im eigentlichen Tiefenbegrenzer-Grundkörper
mit Spiel, dass heißt, beweglich bleibend vernietet werden.
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Zur
weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen
Anordnung könnten anstelle einer exzentrischen Zuordnung
von Rotor und seinem Lagerbolzen auch die Zähne des Rotors
unterschiedlich groß, das heißt von klein auf
groß ansteigend und wieder auf klein zurückgehend
ausgebildet werden.
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Damit
der Abstand von der zurück geschärften oberen
Schneidkante zu den Anlageflächen des Rotors nicht zu gering
wird, kann es zweckmäßig sein, den Lagerbolzen
des Rotors mit geringerer Härte auszubilden als das Tiefenbegrenzer-Rotor-Trageteil.
Ein solcher gewollter Verschleiß am Lagerbolzen lasst den
Rotor allmählich in Richtung der Lauffläche der
Sägekette wandern und optimiert so des weiteren den gewollten
Tiefenbegrenzer-Abstand. Dieser gezielte Verschleiß am
Lagerbolzen kann noch durch gezielte Maßnahem an der Oberfläche
des Lagerungs-Bolzens wie z. B. Perforierung, u. ä. gesteuert, d.
h. optimiert werden.
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Ein
Quetschen des Materials im Bereich des Tiefenbegrenzer-Grundkörpers
erleichtert die Herstellung der Bohrung zur Aufnahme des Lagerbolzens
und lässt einen breiteren Tiefenbegrenzer-Rotor zu. Die
maßliche Dimensionierung von Rotor, Zähnezahl,
Zahntiefe und oberer Erstreckung der Tiefenbegrenzer-Grundfläche
bestimmt, ob die Tiefenbegrenzung nur durch den Rotor oder zusätzlich noch
durch ein parallel dazu angeordneten tiefer liegenden zweiten Tiefenbegrenzer
erfolgt.
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Im
Umfang der Erfindung liegt auch eine Lösung, bei welcher
der Rotor nur in eine Richtung, d. h. entgegen der Laufrichtung
der Sägekette drehbar ist.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen,
der Beschreibung und den schematischen Zeichnungen, in welchen Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt werden.
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Es
zeigen:
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1 Eine
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Sägekette
mit einer symetrischen Anordnung von Tiefenbegrenzer/Rotor und Befestigungsbolzen.
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2 Eine
Draufsicht einer Sägekette gemäß 1.
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3 Eine
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Sägekette
mit einer asymetrischen Anordnung von Tiefenbegrenzer/Rotor und
einstückig damit ausgebildetem Befestigungsniet.
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4 Eine
Draufsicht auf einen Sägekettenausschnitt gemäß 3.
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5 Einen
Schneidzahn mit symetrischer Anordnung von gezahntem Rotor und Befestigungslagerteil.
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6 Eine
Draufsicht gemäß 5.
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7 Einen
Schneidzahn mit exzentrisch angeordnetem Befestigungsbolzen in UT-Stellung und
zugeordnetem zweitem Tiefenbegrenzer.
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8 Eine
Draufsicht gemäß 7.
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9 Einen
Schneidzahn mit exzenrisch angeornetem Befestigungsniet OT-Stellung
des Rotors ohne zugeordnetem zweiten Tiefenbegrenzer.
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10 Eine
Draufsicht gemäß 9.
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11 Einen
Schneidzahn mit am Tiefenbegrenzergrundteil angeordnetem Rotor in
UT-Stellung mit einer Langlochlagerung für den Befestigungsbolzen.
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12 Eine
Draufsicht gemäß 11.
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13 Einen
Schneidzahn mit am Tiefenbegrenzer-Grundkörper angeordneten
in OT-Stellung befindlichen Rotor.
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14 Eine
Draufsicht gemäß 13.
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15 Einen
Rotor mit symetrischem und einstückig verbundenem Befestigungsbolzen.
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16 Eine
Draufsicht gemäß 15.
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17 Einen
Rotor mit asymmetrischem und einstückig verbundenem Lagerbolzen.
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18 Eine
Draufsicht gemäß 17
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19 Einen
vierzähnigen Rotor mit assymetrisch angeordnetem Lagerungsbolzen.
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20 Eine
Draufsicht gemäß 19.
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21 Eine
schematsiche Darstellung des Materialabtrages in der Schnittfuge,
wobei die UT-Werte dem Mindestabtrag und die OT-Werte den Materialabtrag
einzelner aneinader nachfolgender Schneidzähne anzeigen.
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Der
in den 1 und 2 dargestellter Ausschnitt einer
Sägekette 1, der Schneidglieder 2, 3,
Mittelglieder 7 und Verbindungsglieder 5 zeigt,
besitzt den Schneidgliedern vorgelagert und parallel zum Tiefenbegrenzergrundkörper
liegend Tiefenbegrenzer-Rotoren 10. Die Rotoren 10 sind
zentrisch mit einem Lagerbolzen 14 verbunden und in einer
Lagerbohrung 15 im Tiefenbegrenzer-Grundkörper
gelagert.
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Gemäß der 3 und 4 sind
die Rotoren 10 exzentrisch mit dem Lagerbolzen 14 verbunden.
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Das
in den 5 und 6 dargestellte Schneidglied
mit den Schneidkanten 4 hat davorgelagert einen Rotor 10,
mit einer Verzahnung 11 dessen abgeflachte Zahnspitzen
Zahnflächen 13, Zahnflanken 12 und dazwischenliegende
Zahnlücken 11a besitzen.
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Die
im ausführungsbeispiel gemäß der 7 und 8 gezeigte
Tiefenbegrenzung hat einen Tiefernbegenzer-Rotor 10 mit
einer zweiten Tiefenbegrenzung 9, wobei der Rotor 10 zur
einstückig verbundenen Lagerung 14 als Exzenter 18 ausgeildet
ist und sich in einer Stellung für den Abtrag der geringsten
Spanstärke befindet.
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Die 9 und 10 zeigen
einen Rotor 10, der Stützflächen 13,
Zahnlücken 11a, Zahnflanken 12 hat, der
exzentrisch zum Mittelpunkt 15a des Lagerbolzens 14 angeordnet
ist und eine Position anzeigt, die einen Maximal-Spanabtrag ausdrückt.
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Es
kann zweckmäßig sein, dass der Lagerbolzen 14 in
einer Stellung C gemäß der 11 und 12 in
einem Langloch 19 verschiebbar gelagert ist. Die Lage C
des Bolzens 14 im Langloch 19 zeigt den Rotor 10 in
einer Position, welche den größtmöglichen
Spanabtrag anzeigt.
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Die 15 und 16 zeigen
einen einteilig mit dem Lagerzapfen 14 ausgebildeten Rotor 10.
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Die 17 und 18 zeigen
einen einteilig, exzentrisch mit dem Lagezapfen 14 verbundenen Rotor 10.
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19 und 20 stellen
einen Rotor 10 mit 4 Zähnen und einem exzentrisch
angeordnetem Lagerzapfen 14 dar.
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21 zeigt
schematisch dargestellt den Materialabtrag in einer Schnittfuge,
wobei OT1, OT2 und OT3 den Maximalabtrag und UT1, UT2 und UT3 jeweils
den Minimalabtrag SM einzelner Schneidzähne abhängig
von der Rotorstellung darstellen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 4911050 [0003]
- - CA 1000170 [0005, 0013]