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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf Schienen (Schwerter),
die die Schneidkette einer Kettensäge tragen. Außerdem bezieht
sie sich insbesondere auf ein System, das entwickelt wurde, um das
Herausziehen einer Kettensägenschiene
zu ermöglichen,
die beim Schneiden von Baumholz steckengeblieben ist oder sich verklemmt
hat.
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Kettensägen werden üblicherweise
zum Fällen
von Bäumen
sowie zum Kürzen
bzw. Schneiden von Baumästen
eingesetzt. Im Anschluss daran werden der Stamm und die Äste zur
einfacheren Handhabung und zur Verwendung als Brennholz üblicherweise
in kleinere Stücke
geschnitten. Beim Schneiden von Baumholz oder anderem Material mit
einer Kettensäge
sollte man sorgsam darauf achten, dass ein Steckenbleiben oder Verklemmen
der Kettensägenschiene
in dem durch den Schnitt verursachten Spalt vermieden wird.
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Dennoch
kann es aufgrund unerwarteter Bewegungen des Materials zu einem
Steckenbleiben kommen. Außerdem
kann dies insbesondere schwierig zu vermeiden sein, wenn Äste geschnitten
werden, die sich aufgrund von Wind verdrehen und sich durch Gravitationskräfte bewegen,
einschließlich
Rotationskräften,
die von an Ästen
befindlichen Zweigen auf diese Äste
ausgeübt
werden. Außerdem
ist bekannt, dass Äste
innere Kräfte
enthalten, die freigesetzt werden können, wenn der Ast geschnitten wird,
wodurch sich der Spalt um die Schiene schließt.
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Da
das Schwert normalerweise aus einer länglichen Schiene mit gegenüber liegenden
flachen Seiten besteht, die jeweils Oberflächen von üblicherweise mehreren Hundert
Quadratzentimetern bieten, kann es sehr schwierig sein, die Schiene
aus dem Spalt zu entfernen, wenn diese stecken bleibt. Zum Herausziehen
der Schiene kann es notwendig sein, das zu schneidende Material
neu zu positionieren oder den Spalt mit Keilen oder anderen Geräten aufzuhebeln.
Diese Lösungen
mögen zeitaufwändig, aber
nützlich
sein, wenn Baumholz am Boden auf Länge geschnitten wird, doch
sie sind nicht praktikabel, wenn das Steckenbleiben in einem großen Ast auftritt,
der sich noch am Stamm und hoch über
dem Boden befindet.
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Es
wäre daher
von Vorteil, eine Kettensäge zu
verwenden, deren Schiene so angepasst ist, dass sie sich leichter
aus zu schneidendem Material herausziehen lässt, selbst wenn sie stecken
bleibt oder verklemmt.
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Kurze Zusammenfassung
der Erfindung
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Ein
Gerät,
das das Herausziehen einer Kettensägenschiene ermöglicht,
wenn diese stecken bleibt oder verklemmt, kann aus einer Standardkettensägenschiene
bestehen, die mit zylinderartigen Lagern ausgestattet ist, die idealerweise
eine Länge von
5/8" (15,875 cm)
bis 3/4" (19,05
cm) haben sollten. Die Lagerzylinder befinden sich jeweils in einem Gehäuse, das
eine Drehung des Zylinders um seine Längsachse gestattet. Das Gehäuse kann
mit spritzgussfähigem
Thermoplast ausgekleidet sein, beispielsweise einem Material, das
unter dem Markennamen Nylatron bekannt ist und von Quadrant Engineering
Plastic Products, Inc., hergestellt wird. Nylatron ist ein Verbundstoff
aus Molybdändisulfid
und Nylon, von dem bekannt ist, dass er als tragendes, reibungsminderndes
Material eingesetzt wird. Die Lager werden üblicherweise entlang der Schiene
in einem Muster angeordnet, das das Herausziehen der Schiene aus
dem Spalt in rückwärtiger Richtung (zum
Bediener hin) optimiert, ohne dabei die Steifigkeit und Stabilität der Schiene übermäßig zu beeinträchtigen.
Die Anzahl der verwendeten Lager wird sowohl von den zuvor angeführten Faktoren
bestimmt als auch von der voraussichtlichen maximalen Anzahl einsetzbarer
Lager. Die Lagerbaugruppe besteht üblicherweise aus unterschiedlichen
Materialien, um den Koeffizienten der Reibung zwischen den einzelnen
Komponenten der Baugruppe zu verringern.
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Weitere
Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in
Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen offensichtlich. Hierin
wird mit Hilfe von Abbildungen und Beispielen ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dargelegt.
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Kurze Beschreibung
der verschiedenen Darstellungen der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht der bekannten Ausführung einer Kettensägenschiene nach
dem Stand der Technik.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht einer Schiene mit Verbesserungen gemäß der vorliegenden
Erfindung, die die Innenplatte mit den Lagern zeigt, die entlang
der zweiten Außenplatte
als Hilfslinien angeordnet sind.
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3 ist
eine Draufsicht der Lagerbaugruppe, die die Lagerrolle und das Gehäuse zeigt.
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4 ist
eine vergrößerte, perspektivische Teilansicht
des hinteren Endes der Schiene, die die Innenplatte mit Hilfslinien
darstellt.
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5 ist
ein Querschnittsdiagramm des Lagers und der Schiene entlang der
symmetrischen Längsebene
des Lagers.
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6 ist
ein Querschnittsdiagramm des Lagers und der Schiene entlang der
symmetrischen Horizontalebene des Lagers.
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7 ist
ein Querschnittsdiagramm eines alternativen Ausführungsbeispiels der Lagerbaugruppe
entlang der symmetrischen Längsebene,
das Zapfen zeigt, die an beiden Enden der Rolle herausstehen.
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8 ist
eine Draufsicht des Gehäuses, entlang
der symmetrischen Längsebene
aufgeschnitten.
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9 ist
eine Unteransicht des Gehäuses.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Wie
gefordert, wird hier ein detailliertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung offenbart. Es ist jedoch zu beachten, dass das offenbarte Ausführungsbeispiel
lediglich beispielhaft für
die Erfindung ist, die in verschiedenen Formen ausgeführt werden
kann. Deshalb dürfen
hier offenbarte spezifische strukturelle und funktionale Details
nicht als Einschränkung
betrachtet werden. Sie stellen lediglich eine Grundlage für die Ansprüche dar
sowie eine repräsentative
Basis, um eine auf dem Fachgebiet erfahrene Person anzuleiten, um
die vorliegende Erfindung in praktisch jeder angemessen detaillierten Struktur
auszuführen.
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Nun
Bezug nehmend auf 1 der Zeichnungen, wird dort
die bekannte Ausführung
einer Kettensägenschiene
nach dem Stand der Technik dargestellt, identifiziert durch die
Referenzziffer 100. Wie dargestellt, besteht eine Kettensägenschiene 100 aus
einer länglichen
Vorrichtung mit einer ersten Außenplatte 102 und
einer gegenüber
liegenden Außenplatte 104,
die miteinander verbunden sind, wobei jede der beiden eine relativ
plane Außenfläche darstellt.
Die Schiene 100 ist entlang der Längsachse gestreckt und verfügt üblicherweise über eine
Länge von
12" bis 36" (30,48–91,44 cm).
Die Breite der Schiene 100 liegt üblicherweise zwischen 3" und 6" (7,62–15,24 cm).
Die Schiene 100 hat ein vorderes Ende 106, das üblicherweise
ein Kettenrad 108 für den
gezahnten Eingriff in die Schneidkette (nicht abgebildet) aufnimmt.
Das hintere Ende 110 der Schiene 100 ist so angepasst,
dass es in das Gehäuse
der Kettensäge,
das den Motor (nicht abgebildet) aufnimmt, eingreift.
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Das
hintere Ende 110 kann einen Schlitz 112 und Löcher 114 zur
Ausrichtung und verstellbaren Anbringung des Gehäuses aufweisen. Die Schneidkette
bildet eine geschlossene Schleife, die um die Außenkante der Schiene 100 herumläuft und
so über das
hintere Ende 110 läuft,
dass sie in ein vom Motor angetriebenes Antriebsritzel (nicht abgebildet)
greift. Die Kette verfügt über nach
innen gerichtete Ausbuchtungen, die in einem Schlitz 116 laufen,
der entlang der Außenkante
der Schiene 100 gebildet wird.
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Die
Schiene 100 ist üblicherweise
als Schichtverbundwerkstoff ausgeführt, der aus der ersten Außenplatte 102,
der zweiten Außenplatte 104 und
der zwischen diesen Platten eingeschlossenen Innenplatte 118 besteht
(wegen Zeichnungen einer Innenplatte 118 siehe 2, 4, 5 und 6,
in denen die verbesserte Schiene dargestellt wird). Zwar stellen
die Außenplatten 102 und 104 der Schiene 100 üblicherweise
eine glatte Oberfläche dar,
die dazu neigt, auf den Flächen
des Holzes zu gleiten, das geschnitten wird, doch bieten sie eine
erhebliche Oberfläche,
die beim Erzeugen des Spalts im Material mit Hilfe der Schneidkette
von den gegenüber
liegenden Seiten des Materials, das geschnitten wird, eingeklemmt
und festgehalten werden kann. Wenn eine der beiden auf jeder Seite
des Spalts gegenüber
liegenden Seiten des Materials oder diese beiden Seiten sich nach
innen neigen, können
sie die Schiene 100 mit ausreichender Kraft einklemmen,
so dass das Entfernen der Schiene 100 aus dem Spalt erheblich
behindert oder sogar vollständig
verhindert wird. Zusätzlich
kann das Material die Schneidkette mit ausreichender Kraft einklemmen,
so dass die Bewegung der Kette verhindert wird, wodurch die Fortsetzung
des Schnittvorgangs angehalten wird, was andernfalls das Herausziehen
der Schiene 100 tendenziell erleichtern würde.
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Die
vorliegende Erfindung verringert das Problem des Verklemmens oder
Steckenbleibens, indem aktive Gleitvorrichtungen und -oberflächen auf den
Außenseiten
der Außenplatten 102 und 104 einer
verbesserten Kettensägenführungsschiene 101 (siehe 2)
angebracht werden. Wie in den hier abgebildeten Ausführungsbeispielen
dargestellt, sind die Lager 120 leicht aus der Oberfläche der
Schiene 101 herausragend angebracht, damit sie gegen das den
Spalt umschließende
Material drücken
und diesem standhalten. Da diese Lager aus beweglichen Elementen
bestehen, die sich innerhalb ihrer Gehäuse drehen, kann die Schiene 101 selbst
unter hohem Druck aus dem Material, das geschnitten wird, herausgezogen
werden, auch wenn es zu einem massiven Steckenbleiben kommt.
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Es
ist zu beachten, dass aktive Gleitvorrichtungen wie die Lager 120 an
Kettensägenschienen 101 in
vielfältigen
Konfigurationen, unterschiedlicher Anzahl und in verschiedenen Positionierungen
angebracht werden können.
Die zahlreichen, hier beschriebenen Ausführungen dürfen deshalb nicht als Einschränkung, sondern
nur als beispielhaft betrachtet werden.
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Grundsätzlich Bezug
auf die 2 und 3 nehmend,
werden die Lager 120 innerhalb der Oberflächen der
Außenplatten 102 und
der Schiene 101 angebracht. Die Lager 120 bestehen aus
einem rollenden Element bzw. einer Rolle 122, die teilweise
in einem Lagersitz oder einem Lagergehäuse 124 eingeschlossen
ist. Die Rolle 122 ist von der Grundform her zylindrisch
und hat üblicherweise halbkugelförmige Enden 126 und 128.
Die halbkugelförmigen
Enden 126 und 128 der Rolle 122 verhindern
tendenziell das Verfangen des Lagers 120 an Holzspänen. Die
Rolle 122 kann aus gehärtetem Stahl
(oder einem anderen geeigneten Material) bestehen, das hochglänzend ist,
um die Reibung zwischen der Rolle 122 und dem Gehäuse 124 zu
verringern.
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Üblicherweise
werden Rollen in Längen
von 5/8" (15,875
cm) bis 3/4" (19,05
cm) eingesetzt, obwohl auch Längen
außerhalb
dieses Bereichs verwendet werden können, wenn diese für die Abmessungen
der dazugehörigen
Schiene 101 geeignet sind. Zusätzlich zu den in den Zeichnungen
abgebildeten zylindrischen Rollen 122 muss berücksichtigt werden,
dass die funktionsfähigen
Rollen in anderen Formen ausgeführt
sein können,
die in der Lage sind, sich innerhalb eines Gehäuses zu drehen. Beispielsweise
kann eine kugelförmige
Rolle verwendet werden, um Drehungen in alle Richtungen zu ermöglichen,
oder eine elliptische Rolle kann in einer der zylindrischen Rolle ähnlichen
Weise eingesetzt werden, wenn sie in ein dazugehöriges Gehäuse eingesetzt ist, in dem
sie sich um ihre Hauptachse drehen kann.
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Das
Gehäuse 124 kann
aus Materialien bestehen, von denen bekannt ist, dass sie zur Fertigung von
Lagergehäusen
und Gleitoberflächen
geeignet sind, wie z. B. Messing oder verschiedene synthetische
Materialien wie Kunststoffe. Bekannt ist, dass ein spritzgussfähiges Thermoplastprodukt,
bekannt unter dem Markennamen Nylatron, das aus mit Molybdändisulfidpartikeln
(und optionalen Ölen)
imprägniertem
Nylon besteht, bei Anwendungen gute Leistungseigenschaften zeigt,
bei denen signifikante lokale Drücke
auf Gleitoberflächen übertragen
werden. Die Molybdänpartikel
fungieren als Trockenschmiermittel zur Verbesserung der Belastbarkeits-
und Verschleißeigenschaften
sowie der Stabilität
und Steifigkeit des Nylons. Andere synthetische Materialien wie hitzebeständiges Teflon
oder mit anderen Trockenschmiermitteln oder Ölen imprägnierte Materialien können zur
Fertigung des Gehäuses 124 verwendet werden.
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Das
Gehäuse 124 besteht
aus einer unteren Basis 130, einem Ansatzsteg 132,
einem oberen Oberflächenteil 134 und
einer Rollenkammer 136, siehe 3 und 8.
Die Basis 130 steht üblicherweise
nach außen über den
Oberflächenteil 134 hinaus,
wodurch der Ansatzsteg 132 gebildet wird, der in der laminierten
Schiene 101 angesetzt ist, um das Lager 120 in
Position zu halten.
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Wie
in 4 dargestellt, sind die Lager 120 von
der Außenkante
der Schiene 101 nach innen versetzt positioniert, um Behinderungen
der Kette oder ein Eindringen in den Schlitz 116 zu verhindern.
Zusätzlich
sind die Lager 120 so positioniert, dass die Basis 130 innerhalb
der zu diesem Zweck gebildeten Öffnungen 138 in
der Innenplatte 118 gehalten werden kann.
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In
den 5 und 6, Querschnittsdiagrammen eines
in einer Schiene 101 eingesetzten Lagers 120,
ist die Basis 130 so dimensioniert, dass sie in den zwischen
den Außenplatten 102 und 104 gebildeten
Raum, in dem üblicherweise
die Innenplatte 118 sitzt, passt. Öffnungen 150 sind
in der Innenplatte 118 gebildet, die die Basis 130 aufnehmen. Die
Gehäuseoberfläche 134 ist
im Verhältnis
zur Basis 130 von kleineren Abmessungen. Die Gehäuseoberfläche 134 steht
durch eine Öffnung 152 in
die dazugehörige
Außenplatte 102 vor.
Da der von der Basis 130 gebildete Ansatzsteg 132 verhindert,
dass die Basis 130 durch die Öffnung 152 in die
Außenplatte 102 vordringen
kann, wird das Lager 120 in Position gehalten.
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Linie 160 in 5 zeigt
den Maximalabstand der Rolle 122 zur dazugehörigen Außenplatte 102 an.
Linien 162a und 162b stellen die Breite einer neuen
Schneidkette dar.
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Wie
dargestellt, ist die Rolle 122 im Verhältnis zur Linie 162 leicht
nach innen versetzt. Durch die Benutzung und das erneute Schärfen der
Kette hat diese die Neigung, in der Breite ein wenig schmaler zu
werden. Linien 164a und 164b zeigen im Vergleich ein
minimales Hervorstehen der Rolle 122 über die Breite der gebrauchten
Kette hinaus an. Es muss berücksichtigt
werden, dass die Rolle 122 und die Kettenränder, obwohl
innerhalb relativ geringer Toleranzen funktional, grundsätzlich koplanar
gehalten werden sollten.
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7 stellt
als Querschnittsdiagramm ein alternatives Ausführungsbeispiel des Lagers 121 dar, bei
dem die Rolle 123 so modifiziert ist, dass sie über kurze
Achsen bzw. Zapfen 170 und 172 verfügt, die aus
den jeweiligen Enden 126 und 128 der Rolle 123 hervorragen,
um die Rolle 123 im Gehäuse 125 noch zusätzlich zu
sichern. Die Zapfen 170 und 172 sind koaxial zur
Längsachse
der Rolle 123 ausgerichtet.
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Das
Gehäuse 124 (oder 125)
kann in zwei Teilen spritzgegossen sein, wobei die Unterteilung üblicherweise
entlang einer Ebene liegt, die durch den Transversalquerschnitt
am Längsmittelpunkt 154 des
Gehäuses
definiert ist, siehe 3 und 9. Die Rolle 122 kann
dann zwischen den beiden Teilen eingelegt und die beiden Teile anschließend zusammengezogen
und mit für
das Fachgebiet gängigen Methoden
aneinander befestigt werden, z. B. durch Schmelzschweißen oder
mechanische Befestigung.
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Alternativ
kann das Gehäuse,
wenn das dafür
ausgewählte
Material elastisch, aber dennoch minimal verformbar ist, aus einem
Stück geformt
werden. Die Rolle 122 wird dann installiert, indem ausreichender
Druck darauf ausgeübt
wird, so dass sie in das Gehäuse 124 in
Position einrastet. Wie auch in 9 dargestellt,
kann das Gehäuse 124 mit
Aussparungen 180 geformt werden, die als Artefakt des Formungsprozesses
entstehen oder zur Verringerung des Gehäusematerialverbrauchs bei der
Fertigung erzeugt werden.
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Wie
in 2 und 4 dargestellt, können die
Lager 120 in einem V-förmigen
Muster angeordnet sein, indem die Lager 120 in einem stumpfen Winkel
zur Längsachse
der Schiene 101 gekippt werden. Beispielsweise können die
Lager so in die Schiene 101 eingesetzt sein, dass die Längsachse der
Rolle 122 ungefähr
um 20 Grad zur Transversalachse der Schiene 101 entlang
der Außenplatte 102 geneigt
ist. Während
das Herausziehen der Schiene 101 in Richtung der Längsachse
der Schiene 101 erleichtert wird, erlaubt diese Positionierung
auch das Herausziehen der Schiene 101, während diese
nach oben oder unten bewegt wird. Deshalb kann die Schiene 101,
indem die Schiene 101 mit Hilfe einer rückwärts gewandten Zugbewegung herausgezogen wird,
in einem größeren Maß Führung in
der Abrollrichtung des oberen Satzes von Lagern oder des unteren
Lagersatzes bzw. einer beliebigen Kombination daraus erhalten, ganz
abhängig
von Stelle und Richtung der Kraft, die das Material ausübt, das
die Schiene 101 einklemmt. Anders ausgedrückt, ermöglicht die
bidirektionale Anordnung der Lager 120 der Schiene 101 eine
Selbstführung
während
des Herausziehens, so dass sie dem Weg bzw. in Richtung des geringsten
Widerstands folgen kann.
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Anzahl
und Anordnung der Lager 120 an der Schiene 101 können entsprechend
den Abmessungen der Schiene 101 und der beabsichtigten
Verwendung variiert werden. Der Durchmesser der Lagerrolle 122 wird
von der Stärke
(Dicke) der Schiene 101 und der Breite der Schneidkette
bestimmt.
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1 Stand
der Technik
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2
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3
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4
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5
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6
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7
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8
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9