-
Sägekette für Gestein Die Erfindung betrifft eine Sägekette, die dazu
bestimmt ist, mit Hilfe der bekannten Motorkettensägen Gestein oder auch anderes
Material von sehr großer Härte zu zersägen.
-
Motorkettensägen würden sich zum Schneiden von Stein an sich schon
darum hervorragend gut eignen, weil sie nicht nur für die Quer- und Ablängschnitte,
sondern auch für Einstechschnitte verwendbar sind.
-
Wird für diese Gesteinsarbeit jedoch die übliche Sägekette benützt,
so wird sie nach kürzester Zeit unbrauchbar, weil eben viele Mineralbestandteile
der Steine größere Härte als der Stahl der Sägezähne haben.
-
Man hat- darum für Gesteinsarbeit die Zähne solcher Sägeketten mit
Hartmetallplättchen aus der Überlegung heraus bestückt, daß Hartmetall mit seiner
Härte von etwa 91/s (nach der Mohßschen Härteskala) selbst hartes Gestein mit Mineralbestandteilen
der Härte 7 noch gut schneiden kann, ohne sich selbst merklich abzunützen.
-
Diese an sich zweifellos richtige Überlegung hat aber doch nicht zu
Ketten geführt, die ein in jeder Hinsicht zufriedenstellendes Ergebnis liefern.
Die Hartmetallschneiden der Sägezähne bleiben zwar lange Zeit scharf und nützen
sich nur wenig ab. Sie brechen aber infolge ihrer Sprödigkeit immer wieder aus.
Man hatte nämlich die Tatsache nicht genügend berücksichtigt, daß der Sägekettenzahn
dafür gebaut ist, einen Span ans dem Material auszuschneiden:, obwohl Steine durch
ihre Körnigkeit und Spröde gar keinen Span liefern können_ Dex Scluneidza,hn dringt-
mnit seiner Spitze beim Sägen in das Gestein ein, findet dann wegen der Gesteinsbärte
einen sehr großen, Widerstand und bäumt sich aus der Kette auf. Er ist dann schweren
Stößen und Schlägen ausgesetzt, und dadurch bricht entweder Hartmetall aus oder
er löst sich an der Lötstelle von seiner Stahlunterlage ab.
-
Durch die Wahl kleiner Kettengeschwindigkeiten und gleichzeitig kleinen
Schnittdrucks läßt sich zwar die Beanspruchung wesentlich. vermindern, doch sinkt
dadurch auch die Schnittleistung der Säge entsprechend. Weil aber die Sägeketten
mitHartmetallbestükkung, wegen des hohen Preises des Hartmetalls selbst und wegen
der teueren Hartverlötung, die äußerst peinlich und genau ausgeführt werden muß,
hohe Gestehungskosten haben, wird. die Wirtschaftlichkeit der Verwendung. von, Kettensägen.
für- Gesteiwarbeiten kaum erreicht.
-
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß, Sägeketten mit Zähnen,
die ihre-Form auf Grund der Erfahrung der Holzbearbeitung erhalten. haben, für das
Arbeiten im Stein überhaupt ungeeignet sind. Es wird nur die kleine Schneidkante
des Zahnes wirklich beansprucht, das ganze Plättchen- muß. aber bezahlt werden.
Auch das Lösen noch guter Hartmetallschneiden von beschädigten Zähnen stößt wieder
auf Schwierigkeiten. Es ist darum zweckmäßig, sowohl auf das Hartmetallplättchen
als solches als auch auf das Verlöten zu verzichten. Das ist aber möglich, wenn
man Hartmetall in Pulver- oder Kornbeschaffenheit verwendet, das auf der Oberfläche
eines verhältnismäßig weichen Materials durch Verschweißung oder Einpressung oder
sonstwie in dünner Schicht aufgetragen Ist.
-
Körper mit solchen Hartmetalloberflächen sind aber im Handel erhältlich,
und insbesondere haben sich Perlen mit Hartmetallbesatz schon für Schneidzwecke
gut bewährt.
-
Die Aufgabe, eine Sägekette für Gesteinsarbeit zu schaffen, die Hartmetall
benützt, ohne jedoch Hartmetallplättchen zu verwenden, wird dadurch gelöst, daß
man am Sägekettenglied als eigentliches Schneidwerkzeug die bereits bekannten und
bewährten perlenartigen Rollen mit einem Überzug aus körnigem Hartinetall verwendet.
-
Dadurch wird die Sägekette allerdings das Gestein nicht spanabhebend
schneiden, sondern nur noch feinstkörnig in dieses einschneiden, aber gerade diese
Bearbeitungsart ist für hartes Gestein das Gegebene. Die Verwendung einer Perle
mit allseitig harter Außenoberfläche für einen Schnitt nur in einer einzigen Ebene
mag als unzweckmäßig erscheinen. Nach der Erfindung wird jedoch die Perle veranlaßt,
sich dauernd langsam zu drehen; so daß immer andere 13artinetallkörner zur Arbeit
herangezogen werden und. so doch die gesamte harte Außenfläche der Perle zum Arbeitseinsatz
gelangt. Der Schnitt wird dadurch nicht rein gleitend, sondern erhält auch eine
kleine Wälzkomponente. Der Sägezahn. als Werkzeugträger kann sich. nicht aufbäumen;
weil die Perle mit. ihrerrunden
Oberfläche in der Fuge am Gestein
aufliegt und in dessen Ritzen oder Löcher gar nicht eindringen kann. Das Montieren
und Demontieren der Perlen wird höchst einfach, da hierzu das Blech des Kettengliedes
um einen Bolzen, der die Perle trägt, umgebördelt werden muß. Die Lötarbeit fällt
damit ganz fort. Weil die einseitige Zahnschneide durch eine in bezug auf die senkrechte
Achse symmetrische Kugelfläche ersetzt wird, kann man nun die Kette nach einer bestimmten
Betriebszeit auch in umgekehrter Richtung laufen lassen. Das erhöht die Standzeit
der Sägekette auch in bezug auf ihre Vernietung und die anderen gleitenden Teile
wesentlich. Auch die bisher teure Instandhaltung für die Sägekette; nämlich das
Schleifen -ihrer- Zähne; fällt bei der Kette nach der Erfindung ganz fort. Sie kann
so lange benützt werden, wie die Perlen noch Hartmetallbesatz haben, ist dieser
abgenützt, so werden neue Perlen eingespannt. Da man nicht mehr sägt, sondern schleift
bzw. schneidet, kann man die Umlaufgeschwindigkeit der Kette verhältnismäßig hoch
halten, und das ergibt eine große Leistungssteigerung. Durch die Verwendung der
von der Holzarbeit bekannten Umlenkrolle am Führungsschienenende mit nur Führungsschienenbreite
läßt sich die Motorkettensäge nun auch für die Einstecharbeiten im Gestein benützen,
weil die Perlen auf den Zähnen auch der Umlenkrolle entsprechend angeordnet werden
können. Damit ersetzt- aber die Führungsschiene-mit ihrer Länge eine Kreissäge von
fast dreifachem Blattdurchmesser oder eine schwere.Fräsmaschine. Damit wird es möglich,
tiefe Fugen in das Gestein mit einem gut tragbaren Werkzeug einzuschneiden', während
bisher hierzu schwere und große Kreissägemaschinen bzw. Schrämmaschinen notwendig
waren.
-
Die- vorgeschlagene Sägekette schafft für die Motorkettensägen ein
neues -Arbeitsgebiet, für das sie sich bisher, trotz vieler Versuche, nicht zu eignen
schienen.
-
Zur Erläuterung an einem Beispiel für die Sägekette nach der Erfindung
dient die Zeichnung. Es zeigt Fig. 1 ein Kettenglied mit Mitnehmernocken, das den
bekannten Räumer der Sägeketten für den Holzschnitt ersetzt, in Seitenansicht, Fig.
2 dieses Kettenglied im Schnitt A-A', Fig.3 eine Ausführungsmöglichkeit für den
die Schneidperle tragenden Bolzen, Fig.4 ein Kettenglied ohne Mitnehmernocken, das
den Schneidzahn der Holzsägekette ersetzt, Fig. 5 den Schnitt B-B' durch das Kettenglied
nach Fig. 4, Fig.6 die Lage der montierten Kettenglieder auf der Führungsschiene
im Querschnitt, Fig.7 die Seitenansicht- eines Kettengliedes mit zwei Schneidperlen,
Fig. 8 und 9 die Seitenansicht je einerAusführungsart für ein Kettenglied mit je
vier Schneidperlen, Fig. 10 ein als Tiefenbegrenzer ausgebildetes Kettenglied in
Seitenansicht, Fig. 11 den Querschnitt C-C' zum Kettenglied nach Fig. 10, Fig. 12
und 13 im etwa tatsächlichen Größenmaßstab die Seitenansicht je eines Kettenstückes
mit der Ausbildung der Kettenglieder nach der Erfindung.
-
Beim Räumzahn nach Fig. 1 trägt der Gliedkörper 1 aus Stahlblech in
bekannter Art unten den Mitnehr2ernocken 2 und die Bohrungen für die Nieten 3. Oben
geht das Blech in die Lappen 4 über die um den Bolzen 5 umgebördelt sind. Auf diesem
Bolzen 5 sitzt die Schneidperle 6-drehbar. Sie ist- gegen Verschiebung in ihrer
Längsrichtung durch die Scheibenringe 7 gesichert. Die Schneidperle 6 besteht in
bekannter Art z. B. aus weichem Flußstahl und trägt an ihrer kugeligen Außenfläche
das körnige Hartmetall in bekannter Art aufgeschweißt oder aufgepreßt oder sonstwie
verbunden. Der Bolzen (Fig. 3) hat z. B. auf der einen Seite den Kopf 9, anschließend
den Schaft 8 und unten die Rille 10 für die Aufnahme eines Sperrings. Er kann auch
anders ausgebildet sein, z. B. als glatter Nietbolzen, dessen beide Köpfe nach der
Montage aufgestaucht werden. Der Bolzen 5 liegt waagerecht, also parallel zur Schnittrichtung
wie Fig. 1 zeigt, wenn die Führungsschiene auch eine Umlenkrolle für Einstecharbeit
trägt. Die Schneidperle 6 wird kaum drehen, solange sie über die Führungsschiene
läuft, da sie in das Gestein rein gleitend und geradlinig eingreift. Kommt sie aber
auf die Umlenkrolle; so wird sie sich etwas abwälzen, also drehen, wenn sie nicht
nur oben, sondern auch auf einer Seite das Gestein berührt, da hier der Gesteinsdruck
schief zur Achse des Bolzens 5 wirkt. Wird nicht eingeschnitten, so wird der Bolzen
gegen die Horizontale um den Winkel a geneigt. Sie wird nunmehr auch beim Gleiten
über die Führungsschiene sich etwas drehen, also nicht nur gleiten, sondern auch
abwälzen, wenn sie nur einseitig an die Gesteinsfuge angreift, also eine kleine
Exzentrizität e (Fig.5) besitzt. Diese Exzentrizität ist auch erwünscht, um die
Fuge breiter zu halten als der Durchmesser der Schneidperle 6 ist, also um das Freischneiden
zu ermöglichen. Der Gliedkörper 11 der Fig. 4 und 5 trägt keinen Mitnehmernocken
2.
-
Montiert werden die Kettenglieder wie eine normale Dreilaschenkette
für Holzsägen. In der Fuge der Führungsschiene 12 gleitet der Nocken des Räumers
13, während die Kettenglieder 14 und 15 auf ihr geführt sind und alle drei durch
die Niete 16 zusammengehalten sind.
-
Um die Schneidperlenzahl pro Kette zu erhöhen, kann man jedes Kettenglied,
wie in Fig. 7 dargestellt, auch mit zwei Schneidperlen versehen. Sie erhalten dann
noch einen mittleren Umbördelungslappen 17.
-
Will man mehrere, z. B. vier, Schleifperlen auf einem Kettenglied
anbringen, so ist es nötig, die Teilung zu vergrößern, wie in Fig. 8 dargestellt
ist. Damit auf der Umlenkrolle alle vier Schleifperlen zum Eingriff kommen, müssen
dann die mittleren Schleifperlen 18 und 19 größeren Durchmesser erhalten als die
am Rande 20 und 21. Das ist aber in den meisten Fällen ungünstig. Man wählt darum
für diesen Zweck besser auf dem Gliedkörper 22 der Fig. 9 einen mehrteiligen oder
gekröpften oder gekrümmten Bolzen 23. Beim Einstechen werden hierbei alle vier Schneidperlen
gleichzeitig beansprucht, beim Gleiten über die Führungsschiene aber nur die beiden
mittleren.
-
Um ein zu starkes Einpressen in die Gesteinsfuge zu vermeiden, ist
es zweckmäßig, zwischen die arbeitenden Kettenglieder noch an sich bekannte Tiefenbegrenzer
nach Fig. 10 und 11 einzufügen. Bei diesen ist oben am Gliedkörper 24 eine dachförmig
gekrümmte Fläche 25 angebracht. Sie ist z. B. 0,2 min niedrigerer als die Schleifperlen.
Dadurch wird verhütet, daß die Schneidperlen tiefer als je 0;2 mm in das Gestein
eindringen und überbelastet werden.
-
Die Sägekette nach der Erfindung kann z. B.,. wie in Ffg. 12 dargestellt,
angeordnet werden. Auf das Schleifglied 26 mit kleiner Exzentrizität nach rechts
folgt ein Tiefenbegrenzer 27, dann das Schleifglied 28 mit Exzentrizität nach links
verlascht mit der Blindlasche 29, dann der Tiefenbegrenzer 27, dann das Schleifglied
26' ohne Exzentrizität, dann der Tiefen-
Begrenzer 27, worauf sich
diese Reihenfolge wiederholt.
-
Eine andere Anordnung zeigt die Fig.13. Hier folgt auf einen Schneidzahn30
mit zwei Schneidperlen und Exzentrizität nach rechts ein -Räumzahn 31 ohne Exzentrizität,
darauf ein Schneidzahn 33 mit Exzentrizität nach links, darauf wieder ein Räumzahn
31 mit nur einer Schneidperle, worauf sich diese Reihenfolge wiederholt. Die Schneidzähne
werden zweckmäßig mit Blindlaschen 32 gepaart.
-
Statt der Tiefenbegrenzer 27 kann man auch Glieder mit abgenützten
Schneidperlen benützen oder solche mit Perlen ohne Hartmetallüberzug. Es lassen
sich auch viele andere Kombinationen mit den beschriebenen Kettengliedern bilden.
Es ist verständlich, daß die Ketten mit solchen Kettengliedern jeweils in beiden
Schnittrichtungen verwendet werden können. Durch die vorgeschlagene Kette werden
die heutigen Kettennormteile nicht geändert, man kann also z. B. für die Vernietung
sowohl die bekannten Vollniete als auch die bekannten Hohlniete benützen. Auch die
Führungsschienen, sei es für Zweilaschen- oder Dreilaschenketten, brauchen nicht
abgeändert zu werden und ebensowenig die Kettenantriebsräder oder die anderen Teile
der Motorkettensägen. Statt Dreilaschenketten können auch in sinngemäßer Art Zweilaschenketten
mit solchen Schneidperlen versehen werden.