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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Sägenkette, welche zum Schneiden
von gehärtetem
Beton verwendet wird, und insbesondere auf die Weise, durch welche
der Verschleiß der
Sägenkette
reduziert wird.
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Sägenketten,
welche zum Schneiden von Beton verwendet werden, leider unter ganz
besonderen Verschleißproblemen.
Im Gegensatz zum Schneiden von Holz, bei welchem Holzmaterial hauptsächlich in
der Form von Spänen
entfernt wird, wird beim Schneiden von Beton durch Reibung Material
in Form winziger Partikel, welche als Feinststäube bezeichnet werden, entfernt.
Falls sie nicht zurückgehalten
werden, hüllen
die Feinststäube
die gesamte Umgebung ein und dringen selbst in die winzigsten Risse
und Spalten ein. Ein Zurückhalten der
Feinststäube
wird durch Verwenden einer großen Menge
von Wasser unter Druck erreicht. Wasser wird auf die Sägenkette
gespritzt und fängt
die Feinststäube
ein, um einen Schlamm zu bilden. Das Wasser dient auch zur Kühlung der
Arbeitswerkzeuge und der Bearbeitungsfläche, da bei dem Schneidevorgang
durch Reibung extreme Wärmemengen
erzeugt werden.
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Ein
besonderes Problem bei Sägenketten besteht
darin, daß die
Sägenkette
so aufgebaut ist, daß sie
aus mehreren individuellen Gliedern besteht, mittigen Gliedern und
seitlichen Gliedern, welche mittels Nieten gegeneinander drehbar
verbunden sind. Ein jedes Glied ist mit einem vorderen und rückwärtigen Nietloch
verbunden und ein rückwärtiges Loch eines
mittigen Glieds ist mit den vorderen Löchern eines Paars der darauffolgenden
seitlichen Glieder verbunden, und das vordere Loch des mittigen
Glieds ist mit den hinteren Löchern
eines Paars von davor liegenden seitlichen Gliedern verbunden. Nieten,
welche sich durch die ausgerichteten Löcher erstrecken, verbinden
die Glieder miteinander, und diese Reihenfolge wird wiederholt,
um die gewünschte
geschlossene Schleife einer Sägenkette
zu bilden. Die geschlossene Schleife wird auf einen Führungsstab
sowie ein Antriebszahnrad aufgesetzt und bewegt sich in einer im
wesentlichen ovalen Bahn.
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Während sich
die einzelnen Glieder längs der
so definierten ovalen Bahn bewegen, drehen sich die Glieder relativ
zueinander, insbesondere wenn sie die Enden erreichen. Die wesentliche
Antriebskraft, welche notwendig ist, um die Sägenkette anzutreiben, wird
durch das Antriebszahnrad ausgeübt, dessen
Zähne so
ausgebildet sind, daß sie
zwischen aufeinanderfolgende mittige Glieder passen, und welche
in die hinteren Kanten der mittigen Glieder einfaßt.
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Das
Problem, auf welches sich die vorliegende Erfindung bezieht, ist
der Verschleiß der
Kette aufgrund des Drehens. Die Nieten sind mit den seitlichen Gliedern
so verklammert, daß die
Auflageflächen,
d. h. dort wo die Relativbewegung stattfindet, die zylindrische
Oberflächen
der Nieten sowie die einwirkenden inneren Wände sind, welche die Nietlöcher der
mittigen Glieder umfassen.
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Obwohl
die mittigen Glieder und die seitlichen Glieder eng ineinander passen,
tritt der Schlamm von Feinststäuben
und Wasser doch zwischen die Lagerflächen hinein und beschleunigt
den Verschleiß.
Um einen solchen Verschleiß zu
reduzieren, wird der Wasserdruck erhöht, z. B. auf 100 psi (6,89·105 N/m2), um eine
hohe Wasserflußrate
aufrechtzuerhalten, welche zumindest teilweise die Abriebwirkung
des Schlamms (Feinststäube
mit Wasser vermischt), vermindert.
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Auch
Wasserdruck von 100 psi (6,89·105 N/m2) sorgt für Probleme,
da er an vielen Arbeitsstellen nicht ohne weiteres verfügbar ist.
Weiterhin gilt, daß der
Abrieb trotz alledem zu stark ist. Ein solcher Abrieb sorgt für ein Strecken
der Kette bis zu dem Punkt, wo das Zahnrad nicht länger sauber
auf die mittigen Glieder paßt,
wodurch sich ein Abriebproblem ergibt. Zusätzlich reduziert der Verschleiß die Lebensdauer
der Kette viel schneller als es der eigentlichen Lebensdauer der
Schneidezähne
entspräche.
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Aus
EP 0 101 470 B1 ist
eine Abdichtungsanordnung an einer Kettensäge zum Sägen von harten Materialien,
wie z.B. Beton, vorzugsweise an einer sogenannten Motorsäge, mit
einem Motor, bekannt. Dabei treibt der Motor eine eingeschlossene Sägekete an,
die zur Bewegung längs
einer Sägeschiene
ausgelegt ist und Glieder auweist, von denen zumindest einige mit
einem Schneidteil und zumindest einige mit einer Steuernase versehen
sind, die im wesentlichen in einer Ebene durch die Sägeschiene
hindurch angeordnet sind, wobei das Schneidteil von der Schiene
weg orientiert ist und die Steuernase nach innen zu der Schiene
hin orientiert ist, wobei es mit einem Steuerteil in Eingriff steht,
das sich längs der
Kante der Schiene bewegt, und wobei die Glieder beweglich miteinander
verbunden sind, wobei die Glieder vollständig oder teilweise in einer
Dichtung eingeschlossen sind, die der Sägekette während ihrer Bewegung längs der
Schiene folgt, wobei die Schneidteile und die Steuernasen aus der
Dichtung vorstehen.
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In
DE 42 28 509 A1 ist
eine Ausführungsform eines
Rückhalteelements
gezeigt, bei welcher in einen zwischen einem Zahnfuß eines
Schneidglieds und einer Flanke eines Treibglieds in einem Öl zuführenden
Spalt eine aus Federstahl oder dgl. bestehende Dichtscheibe eingesetzt
ist, die eine Schikane für einen
ankommenden Ölstrom
bildet und gleichzeitig den Spalt derart verringert, dass feste
Partikel am Eintritt in die kleinere Spaltbreite zurückgehalten
werden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Betonschneidesägenkette
mit einer gegenüber
diesem Stand der Technik alternativen Abdichtungsanordnung.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung werden die Auflage-/Lagerflächen an
den Nieten und Lochkantenbereichen der mittigen Glieder gegen den
Fluß der
Schlacke durch Bereitstellen einer kreisförmigen Nut abgedichtet, welche
das Nietloch in den seitlichen Gliedern an beiden Seiten des mittigen
Glieds umgibt, Bereitstellen eines Schmiermittels an den Lageroberflächen und
Einpassen eines O-Rings in die Nuten. Die Nut und der O-Ring sind
so aufeinander abgestimmt, daß die
in den Löchern
eingepaßten
Nieten den O-Ring zwischen die Seite der mittigen Glieder und in
die Nut pressen, um hierdurch eine ringförmige Dichtung bereitzustellen,
welche die Nieten umgibt.
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Weiterhin
können
andere Formen der Dichtung bereitgestellt werden. Eine dieser Formen
ist eine Art von abgeschrägter
Unterlagscheibe mit niedriger Reibung, welche zwischen dem mittigen
Glied und einem seitlichen Glied angepreßt wird.
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Durch
das Abdichten der Auflagefläche
hat sich bei Tests ergeben, daß eine
wesentlich verlängerte
Betriebslebensdauer erreicht werden kann, welche die Kosten für die Bereitstellung
der Dichtung bei weitem aufwiegt. Weiterhin wird nicht mehr ein hoher
Wasserdruck benötigt
oder erwünscht
und der Druck kann vermindert werden, zum Beispiel in den Bereich
von 10 psi (6,89·104 N/m2).
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Diese
und weitere Vorteile ergeben sich nach Lektüre der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung und der darin erwähnten
Zeichnungen.
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1 ist
eine Ansicht einer Kettensäge
zum Schneiden von aggregiertem Material;
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2 ist
eine Explosionsdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Teils der
Sägenkette
der in 1 gezeigten Kettensäge;
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2A ist
eine zusammengefügte
Ansicht der in 2 gezeigten Sägenkette;
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2B ist
ein Teilschnitt längs
der Sichtlinien 2B-2B der 1;
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3 ist
eine Explosionsdarstellung einer anderen Ausführungsform eines Teils einer
Sägenkette
der in 1 gezeigten Kettensäge;
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3A ist
ein Teilschnitt ähnlich
wie 2B, jedoch bezieht er sich auf die in 3 gezeigte
Sägenkette;
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3B ist
ein Teilschnitt einer schüsselförmigen Unterlagscheibe
der in 3 gezeigten Sägenkette;
und
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4A, 4B und 4C sind
Ansichten einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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1 zeigt
eine Kettensäge 10,
welche zum Schneiden von aggregiertem Material ausgebildet ist. Die
Säge 10 ist
von dem Typ, bei dem eine vorgesehene Sägenkette 12 auf einen
Führungsstab 14 gesetzt
ist. Die Sägenkette 12 wird
mittels eines Antriebszahnrads 16 um den Führungsstab 14 geführt. Das
Antriebszahnrad 16 wird durch das Leistungsteil 18 angetrieben.
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Die
Sägenkette
hat üblicherweise
Schneideblöcke 20,
welche auf den Paaren der seitlichen Glieder (Verbindungsstreifen 22)
aufgesetzt sind. Die Schneideblöcke 20 greifen
in das aggregierte Material ein und tragen dieses ab, während die
Kette 12 längs
des Führungsstabs 14 angetrieben
wird. Schutzschienen 24 werden üblicherweise zwischen aufeinander
folgenden Schneideblöcken 20 angebracht,
um die Blöcke 20 gegen
von außen
einwirkende Kräfte
zu schützen.
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Die
Feinststäube,
welche durch die Schneidblöcke 20 erzeugt
werden, die das aggregierte Material abtragen, sind sehr abrasiv,
und es ist deshalb zu bevorzugen, daß die Feinststäube von
der sich bewegenden Sägenkette
entfernt werden, und weiterhin, daß die Feinststäube daran
gehindert werden, in die sich bewegenden Lagerflächen der Sägenkette einzudringen.
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Der
Führungsstab 14 ist
mit inneren Kanälen 26 versehen,
um eine Spritz- und Kühlflüssigkeit
auf die Führungsnut 28 geben
zu können.
Die Spritz- und Kühlflüssigkeit
schwemmt die Feinststäube,
welche durch die Schneideblöcke 20 erzeugt
werden, aus der Nut 28 und von der Kette 12 weg.
Weiterhin liefert die Spritz- und Kühlflüssigkeit ein Schmiermittel
für die
Sägenkette 12 und
die Führungsnut 28.
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Einige
dieser Feinststäube
werden mit der Spritzflüssigkeit
gemischt und dies führt
zu einer sehr abrasiven Schlacke. Für eine Verminderung des Kettenabriebs
ist es überaus
wichtig, die Schlacke daran zu hindern, in die Lagerfläche zwischen
den Sägenkettengliedern
und den Nieten einzudringen. Das mittige Antriebsglied der Sägenkette
dreht sich auf den Nieten, während
die Kette um den Führungsstab
angetrieben wird.
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2 zeigt
eine Explosionsteildarstellung einer Ausführungsform einer Sägenkette 12,
welche ein Dichtungselement aufweist, um Feinststäube daran
zu hindern, in die Lagerfläche
der Niete und der Antriebsglieder einzudringen. Wie in 2 gezeigt, sind
mittige Antriebsglieder 30, seitliche Glieder (Verbindungsstreifen 22),
Nieten 32 und elastische Elemente 34, z. B. in
der Form von elastomeren O-Ringen, vorgesehen. Ein jedes mittiges
Glied 30 weist Durchbohrungen 36 auf, die so dimensioniert
sind, daß sie
den mittigen Bereich 38 der Niete 32 aufnehmen.
Die seitlichen Glieder 22 weisen Durchbohrungen 40 auf,
um den Schaftbereich 42 der Nieten 22 aufzunehmen.
Ein jedes seitliches Glied 22 weist Nuten 44 auf
die zu den Durchbohrungen 40 konzentrisch sind, um O-Ringe 34 aufzunehmen.
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Teile
der zusammengesetzten Kette sind in 2A und 2B gezeigt.
Im wesentlichen werden O-Ringe 34 in die Nuten 44 der
seitlichen Glieder 32 eingeführt, wie in 2B gezeigt
ist. Schmiermittel wird auf den mittigen Bereich 38 der
Niete 32 und auf das Stück 46 zwischen
den Nuten 44 und der Durchbohrung 36 gegeben.
Die Nieten 32 sind auf den Antriebsgliedern 30 angebracht,
wobei der mittige Bereich 38 in die Durchbohrung 36 eingepaßt ist. Das
seitliche Glied wird auf die Niete 32 mit dem Schaftbereich 42 aufgebracht,
welcher in die Durchbohrung 40 der Niete 32 eingepaßt ist.
Ein Ende des Schaftbereichs 42 der Niete ist in einem Kopf 48 ausgebildet,
wie dies zum Beispiel durch Drehen geschieht. Durch das Drehen werden
die seitlichen Glieder zwischen dem Kopf 48 der Niete 32 und
einer Schulter 39 des mittigen Bereichs 38 der
Niete 32 befestigt. Die Niete 32 wird fest in
einer sich nicht drehenden Stellung relativ zum seitlichen Glied 22 gehalten.
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Die
elastischen O-Ringe 34 werden in die Nuten 44 der
seitlichen Glieder 22 gepreßt, wobei die O-Ringe 34 in
Preßkontakt
mit dem mittigen Antriebsglied 30 stehen. Die O-Ringe 34 stellen
eine sehr effiziente Dichtung dar, um Flüssigkeiten oder andere Verunreinigungen
daran zu hindern, zwischen das mittige Antriebsglied 30 und
die seitlichen Glieder 22 einzudringen.
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Die
Dichtungen hindern auch das Schmiermittel daran, aus den Lageroberflächen zu
entweichen, und es ist einsichtig, daß die O-Ringe unterschiedliche
Querschnitte aufweisen können,
z. B. einen quadratischen anstelle eines runden, wie in den Zeichnungen
gezeigt. Das mittige Antriebsglied 30 ist auf dem Mittelbereich 38 der
Niete 32 drehbar. Das mittige Antriebsglied 30 wird
sich auf dem Mittelabschnitt 38 der Niete drehen, um die
Bewegung der Kette um den Führungsstab 40 herum
zu ermöglichen.
Die Lagerfläche
zwischen dem mittigen Bereich 38, der Niete 32 und
der Durchbohrung 36 des mittigen Antriebsglieds wird dadurch
vollständig
gegen von außen
eindringenden Verunreinigungen abgedichtet.
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3 und 3A zeigen
eine weitere Anordnung zum Abdichten der Lageroberfläche zwischen
dem mittigen Bereich 38, der Niete 32 und dem
Durchlaß 36 des
Antriebs glieds 30. Wie gezeigt, hat das mittige Antriebsglied 30 Durchbohrungen 36, welche
den mittigen Bereich 38 der Niete 32 aufnehmen.
Die seitlichen Glieder 22 weisen Durchbohrungen 40 auf,
welche so dimensioniert sind, daß sie den Schaftbereich 42 der
Niete 32 aufnehmen. Die seitlichen Glieder 22 haben
eine darin ausgebildete Nut 50, welche konzentrisch ist
zu der Durchbohrung 40. Die elastomeren O-Ringe werden
durch elastische tellerförmiger
Blattfedern 52 (3B) ersetzt,
welche so dimensioniert sind, daß sie in die Nut 50 passen und
eine Dichtung bereit stellen, wie im folgenden erklärt wird.
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3A zeigt
den Zusammenbau der in 3 gezeigten Komponenten, und
wie zuvor beschrieben ist ein Kopf 48 auf der Niete 32 ausgebildet.
Während
der Drehbewegung der Niete 32 wird die in der Nut 50 des
seitlichen Glieds 22 aufgenommene Blattfeder gegen die
Seite des mittigen Antriebsglieds 30 und gegen die Basis
der Nut 50 gepreßt.
Die in der Nut 50 aufgenommene tellerförmige Blattfeder 52 wird
nachgebbar gegen die Seite des Antriebsglieds 30 gepreßt. Die
tellerförmigen
Blattfedern 52, welche an den Seiten des Antriebsglieds
anliegen, stellen eine Abdichtung bereit, um Verunreinigungen daran
zu hindern, in den Anlagebereich zwischen dem mittigen Abschnitt 38 der
Niete 32 und der Durchbohrung 36 des Antriebsglieds 30 einzudringen.
Die Drehbewegung des Nietenkopfs 48 dichtet die Durchbohrung 40 auf
dem seitlichen Glied 22 ab, um den Eintritt von Verunreinigungen
durch die Durchbohrung 40 des seitlichen Glieds 22 zu
verhindern. Wie zuvor erläutert,
dreht sich die Niete 32 nicht relativ zu den seitlichen
Gliedern 22. Jedoch wird das mittige Antriebsglied 30 auf
dem mittigen Abschnitt 38 der Niete sich drehen, um die
Führung
der Kette um den Führungsstab 14 zu
ermöglichen.
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Die
abdichtende Anordnung, welche in den 2 und 3 gezeigt
ist, stellt in der Tat eine Kammer bereit, welche durch O-Ringe
oder Blattfedern abgedichtet ist, um den Austritt von Schmiermittel,
welches auf der Anlageoberfläche
im mittigen Bereich 38 der Niete 32 und des Lochs 36 auf
dem Antriebsglied 30 bereitgestellt ist, zu verhindern.
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Die
abgedichteten Kammern verhindern auch das Eindringen von Feinststäuben oder
Schlacke zu den Lagerflächen
zwischen den mittigen Antriebsgliedern und den Nieten der Sägenkette.
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Eine
dritte Ausführungsform
der Erfindung ist in den 4A bis 4C gezeigt.
Bei dieser dritten Ausfürungsform
wird die Dichtung, welche die Nietlöcher umgibt, durch Verbinden
eines Elastomerrings 60 mit der Stirnfläche des mittigen Antriebsglieds 30 bereitgestellt.
Die seitlichen Glieder 22 pressen dann, wenn sie mit dem
mittigen Glied 30 zusammengebaut werden, den torusförmigen Elastomerring,
um die gewünschte
Dichtung bereitzustellen (4C zeigt
den Elastomer vor dem Pressen). Die seitlichen Glieder sind vom
mittigen Glied leicht beabstandet angebracht, da es keine Nut für diese
Ausführungsform
gibt (es könnte
jedoch selbstverständlich
eine vorgesehen werden). Gute Ergebnisse sind erzielt worden für die Ausführungsform
der 4A bis 4C bei
Verwendung von VITRONTM als Dichtungsmaterial.
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Es
ist einsichtig, daß der
Elastomerring in 4A und 4C anstelle
auf das mittige Antriebsglied 30 leicht auf die seitlichen
Glieder 22 angepaßt werden
kann. Diese Umkehrmöglichkeit
gilt auch für die
Ausführungsform
der 1 bis 3. Die O-Ringe und Unterlagscheiben
können
in Nuten angebracht werden, so wie z. B. 50 oder 44,
welche in dem mittigen Antriebsglied gegenüberliegend in seitlichen Gliedern 22 ausgebildet
sind.