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Technisches Gebiet
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Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft ein Schneidwerkzeug, insbesondere eine Elektrokreissäge.
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Stand der Technik
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Die Elektrokreissäge hat eine weit verbreitete Verwendung, unter normalen Umständen kann sie zum Schneiden von Holzmaterialien und Steinmaterialien etc. verwendet werden. Die Elektrokreissäge umfasst in der Regel eine Stromquelle, einen Elektromotor, eine Übertragungseinrichtung und ein Sägeblatt.
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Beim Ausgang einer höheren Drehzahl wird das Ausgangsdrehmoment einer bestehenden Elektrokreissäge reduziert, weiter besteht ein höherer Lärm, so dass die Schneidfähigkeit der Elektrokreissäge reduziert wird; wenn umgekehrt über die Reduzierung der Drehzahl das Ausgangsdrehmoment erhöht wird, wird die Drehzahl reduziert, so dass die Geschwindigkeit der Elektrokreissäge reduziert wird.
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Inhalt des vorliegenden Gebrauchsmusters
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Um die Mängel aus dem Stand der Technik zu lösen, ist es ein Ziel des vorliegenden Gebrauchsmusters, ein Schneidwerkzeug zur Verfügung zu stellen, das ein relativ balancierte Schneidfähigkeit und Geschwindigkeit hat, so dass die Schneideffizienz integriert verbessert wird.
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Um das vorstehende Ziel zu erreichen, verwendet das vorliegende Gebrauchsmuster die folgende technische Lösung:
Ein Schneidwerkzeug, umfassend: ein Schneidelement zum Realisieren einer Schneidfunktion; einen Elektromotor zum Antreiben des Schneidelements zur Rotation; eine Werkzeugsaußenschale zur Aufnahme des Elektromotors; wobei der Elektromotor umfasst: eine Läuferhülse, die eine Aufnahmekammer ausbildet; eine Motorwelle, der mit der Läuferhülse synchron rotieren kann; einen Statoreisenkern, der mindestens in der Aufnahmekammer aufgenommen ist; eine Statorwicklung, der auf dem Statoreisenkern gewickelt ist; eine Statorhalterung zum Befestigen des Statoreisenkerns; und wobei der Statoreisenkern weiter ein Durchgangsloch zum Durchgehen der Motorwelle ausbildet, und wobei die Statorwicklung außerhalb des Durchgangslochs angeordnet ist, und wobei die Motorwelle relativ zu dem Statoreisenkern rotieren kann.
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Beim Leerlaufen des Schneidwerkzeugs hat das Verhältnis der Umdrehungsanzahl der Drehung der Motorwelle pro Minute zum Drehradius des Schneidelements bevorzugt einen Wertbereich: größer als oder gleich wie 100mm–1 und kleiner als oder gleich wie 250 mm–1.
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Bevorzugt hat das Drehzahlverhältnis zwischen der Motorwelle und dem Schneidelement einen Wertbereich: größer als oder gleich wie 2 und kleiner als oder gleich wie 3.
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Beim Leerlaufen des Schneidwerkzeugs hat das Verhältnis der Umdrehungsanzahl der Drehung des Schneidelements pro Minute zum Drehradius des Schneidelements bevorzugt einen Wertbereich: größer als oder gleich wie 45 mm–1 und kleiner als oder gleich wie 90 mm–1.
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Bevorzugt hat das höchste Ausgangsdrehmoment des Schneidwerkzeugs einen Wertbereich: größer als oder gleich wie 0,6 Nm und kleiner als oder gleich wie 1,2 Nm.
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Eine Elektrokreissäge, umfassend: ein Sägeblatt zum Realisieren einer Schneidfunktion; einen Elektromotor zum Antreiben des Schneidelements zur Rotation; eine Werkzeugsaußenschale zur Aufnahme des Elektromotors; wobei der Elektromotor umfasst: eine Läuferhülse, die eine Aufnahmekammer ausbildet; eine Motorwelle, der mit der Läuferhülse synchron rotieren kann; einen Statoreisenkern, der mindestens in der Aufnahmekammer aufgenommen ist; eine Statorwicklung, der am Statoreisenkern gewickelt ist; eine Statorhalterung zum Befestigen des Statoreisenkerns; und wobei der Statoreisenkern weiter ein Durchgangsloch zum Durchgehen der Motorwelle ausbildet, und wobei die Statorwicklung außerhalb des Durchgangslochs angeordnet ist, und wobei die Motorwelle relativ zu dem Statoreisenkern rotieren kann.
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Beim Leerlaufen der Elektrokreissäge hat das Verhältnis der Umdrehungsanzahl der Drehung der Motorwelle pro Minute zum Drehradius des Sägeblatts bevorzugt einen Wertbereich: größer als oder gleich wie 100mm–1 und kleiner als oder gleich wie 250 mm–1.
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Bevorzugt hat das Drehzahlverhältnis zwischen der Motorwelle und dem Sägeblatt einen Wertbereich: größer als oder gleich wie 2 und kleiner als oder gleich wie 3.
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Beim Leerlaufen der Elektrokreissäge hat das Verhältnis der Umdrehungsanzahl der Drehung des Sägeblatts pro Minute zum Drehradius des Sägeblatts bevorzugt einen Wertbereich: größer als oder gleich wie 45 mm–1 und kleiner als oder gleich wie 90 mm–1.
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Bevorzugt hat das höchste Ausgangsdrehmoment der Elektrokreissäge einen Wertbereich: größer als oder gleich wie 0,6 Nm und kleiner als oder gleich wie 1,2 Nm.
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Das vorliegende Gebrauchsmuster hat folgende Vorteile: unter der Verwendung eines Außenläufermotors und der darauf abgestimmten Parameter wie Drehzahl, Übersetzungsverhältnis etc. hat das Schneidwerkzeug, insbesondere die Elektrokreissäge, eine relativ balancierte Schneidfähigkeit und Schneidgeschwindigkeit, um die Schneideffizienz integriert zu verbessern.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine schematische Strukturansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Elektrokreissäge.
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2 zeigt eine schematische Schnittansicht des Elektromotors der Elektrokreissäge gemäß 1.
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3 zeigt eine schematische Explosionsansicht des Elektromotors der Elektrokreissäge gemäß 1.
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Ausführliche Ausführungsformen
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Im Zusammenhang mit Figuren und ausführlichen Ausführungsformen wird das vorliegende Gebrauchsmuster im Folgenden näher erläutert.
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Als ein Schneidwerkzeug umfasst die Elektrokreissäge 100 gemäß 1 eine Außenschale 10, ein Schneidelement 20, ein Stromversorgungsgerät 30 und einen Elektromotor 40 (wie in 2 dargestellt). Darüber hinaus umfasst die Elektrokreissäge 100 weiter eine im Inneren des Gehäuses 10 angeordnete Übertragungseinrichtung, um die Übertragung zwischen dem Schneidelement 20 und dem Elektromotor 40 zu realisieren, wobei die Übertragungseinrichtung ermöglicht, dass der Elektromotor 40 mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis das Schneidelement 20 zur Rotation antreibt.
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Die Außenschale 10 dient zum Ausbilden der Form des Schneidwerkzeugs 100 und kann einen Kombinationsabschnitt 11, einen Aufnahmeabschnitt 12 und einen Griffabschnitt 13 umfassen. Dabei dient der Kombinationsabschnitt 11 dazu, das Stromversorgungsgerät 30 demontierbar mit der Außenschale 10 zu kombinieren, so dass die Außenschale 10 und das Stromversorgungsgerät 30 des Schneidwerkzeugs 100 ein gemeinsam bewegliches Ganze ausbilden, um das Tragen durch einen Benutzer zu erleichtern. Der Aufnahmeabschnitt 12 ist zur Aufnahme des Elektromotors 40 ausgebildet. Der Griffabschnitt 13 dient zum Ausbilden eines Griffs zum Halten durch einen Benutzer.
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Das Schneidelement 20 dient zum Realisieren einer Schneidfunktion und ist an einer Ausgangswelle installiert ist, mit der die Übertragungseinrichtung versehen ist. Genau gesagt, kann das Schneidelement 20 ein Sägeblatt sein, das geeignet für die Arbeit der Elektrokreissäge 100 ist, genauer gesagt, kann das Schneidelement 20 als ein Sägeblatt, das im Wesentlichen kreisförmig ist, konstruiert sein.
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Der Radius der durch die Drehung eines Randes des Schneidelements 20, der beim Drehen des Schneidelements einen größten Abstand zur Drehachse hat, ausgebildeten kreisförmigen Spur wird als Drehradius des Schneidelements 20 definiert.
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Genau gesagt, ist der Drehradius gleich wie der Radius des Sägeblatts, wenn das Schneidelement 20 als ein kreisförmiges Sägeblatt konstruiert ist und die Drehachse des Sägeblatts durch den Kreismittelpunkt des Sägeblatts geht.
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Unabhängig von der Form des Schneidelements 20 bestimmt der Drehradius des Schneidelements 20 den Kraftarm der beim Schneiden durch das Schneidelement 20 aufgrund des Tragens eines Widerstands entstehenden Torsion, deshalb wird der Parameter auch die Schneideffizienz der Elektrokreissäge 100 beeinflussen.
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Das Stromversorgungsgerät 30 dient dazu, das Schneidwerkzeug 100 mit einer Energiequelle zu versorgen. Das Stromversorgungsgerät 30 ist als ein demontierbarer Batteriepack konstruiert, der mehrere Batteriekerne umfasst, um die elektrische Energie zu speichern. Als eine ausführliche Lösung hat das Batteriepack eine Nennspannung von 18 V und umfasst 5 Batteriekerne mit einer Nennspannung von 3,6 V. Selbstverständlich kann das Schneidwerkzeug 100 auch an den Netz-Wechselstrom als elektrische Energiequelle angeschlossen sein.
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Der Elektromotor 40 ist innerhalb der Außenschale 10 angeordnet und kann die durch das Stromversorgungsgerät 30 zur Verfügung gestellte elektrische Energie in eine mechanische Energie umwandeln und ausgeben.
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Genau gesagt, ist der Elektromotor 40 ein bürstenloser Außenläufermotor, der durch eine Treiberschaltung angetrieben werden kann. Genau gesagt, umfasst der Elektromotor 40 eine Läuferhülse 41, eine Motorwelle 42, einen Statoreisenkern 43, mehrere Statorwicklungen 44 und eine Statorhalterung 45.
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Dabei ist die Läuferhülse 41 im Wesentlichen als eine Hülsenstruktur konstruiert, wobei die Innenwände der Läuferhülse 41 eine Aufnahmekammer 411 einschließen, die mindestens zur Aufnahme des Statoreisenkerns 43 dient.
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Darüber hinaus umfasst der Elektromotor 40 weiter mehrere magnetische Elemente 46, wobei die magnetischen Elemente 46 fest an der Innenwand der Läuferhülse 41 angeordnet sind. Sie können es ermöglichen, dass ein Magnetfeld im Inneren der Läuferhülse 41 entsteht.
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Die Motorwelle 42 dient zum Ausgeben der durch den Elektromotor 40 erzeugten Antriebskraft, die Motorwelle 42 ist drehend-anschlagend mit der Läuferhülse 41 verbunden, so dass die Motorwelle 42 mit der Läuferhülse 41 synchron rotieren kann.
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Der Statoreisenkern 43 kann aus Metallmaterial hergestellt sein und bildet eine Statorwicklung 44 mit mehreren Wickelungsstrukturen zum Wickeln des Elektromotors 40 aus. Der Statoreisenkern 43 bildet weiter ein Durchgangsloch 431 aus, wobei die Motorwelle 42 über das Durchgangsloch 431 durch den Statoreisenkern gehen kann. Die Statorwicklung 44 befindet sich an der Außenseite de Durchgangslochs 431.
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Die Statorwicklung 44 ist auf der Wickelungsstruktur des Statoreisenkerns 43 gewickelt, um ein Gewinde des Elektromotors 40 auszubilden. Unter dem Antreiben durch eine Antriebsvorrichtung und eine Treiberschaltung in der Elektrokreissäge 100 entsteht ein wechselndes Magnetfeld, weiter wird eine Drehung der Läuferhülse 41 über ein auf der Läuferhülse 41 wirkendes inneres magnetisches Element 46 ermöglicht, um die Motorwelle 42 zur Rotation anzutreiben.
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Die Statorhalterung 45 dient zum Befestigen des Statoreisenkerns 43, der mit dem Statoreisenkern 43 fest verbunden ist, um ein Ganze zu bilden. Die Motorwelle 43 und die Statorhalterung 45 bilden eine drehbare Verbindung aus, die Statorhalterung 45 kann über ein Lager 47 die Drehung der Motorwelle 43 stützen.
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Im Vergleich zum gewöhnlichen Innenläufermotor hat das magnetische Element 46 beim Elektromotor 40 einen größeren Abstand zur Drehachse der Läuferhülse 41, deshalb kann die durch die Läuferhülse 41 angetriebene Motorwelle 42 bei einer niedrigeren Drehzahl auch ein höheres Drehmoment ausgeben.
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Der Wertbereich des Verhältnisses der Drehzahl (RPM) der Motorwelle 42 beim Leerlaufen der Elektrokreissäge 100, nämlich der Umdrehungsanzahl der Drehung der Motorwelle 42 pro Minute zum Drehradius (mm) des Schneidelements so eingestellt: größer als oder gleich wie 100mm–1 und kleiner als oder gleich wie 250 mm–1, so dass die Drehzahl und das Ausgangsdrehmoment relativ balanciert sind, um eine bessere Schneideffizienz zu realisieren. Als eine konkretere Lösung kann der Wertbereich des Drehzahlverhältnisse zwischen der Motorwelle 42 und dem Schneidelement 20 auf größer als oder gleich wie 2 und kleiner als oder gleich wie 3 eingestellt werden.
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Als eine weitere Einstellung wird der Wertbereich des Verhältnisses der Drehzahl (RPM) des Schneidelement 20 beim Leerlaufen der Elektrokreissäge 100, nämlich der Umdrehungsanzahl der Drehung des Schneidelements pro Minute zum Drehradius (mm) des Schneidelements 20 so eingestellt: größer als oder gleich wie 45 mm–1 und kleiner als oder gleich wie 90 mm–1. Darüber hinaus wird der Wertbereich des höchsten Ausgangsdrehmoments der Motorwelle 42 so eingestellt:
größer als oder gleich wie 0,2 Nm und kleiner als oder gleich wie 0,6 Nm; entsprechend wird der Wertbereich des höchsten Ausgangsdrehmoments des Schneidelements 20 so eingestellt: größer als oder gleich wie 0,6 Nm und kleiner als oder gleich wie 1,2 Nm.
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Um einen Einfluss der Struktur und der Parameter auf die Schneideffizienz zu erläutern, werden vier Elektrokreissägen mit den wie in Tabelle 1 dargestellten verschiedenen Parametern zum linearen Schneiden von gleichen Kieferplatten und gleichen Verbundsplatten verwendet, weiter werden ihre Schneidgeschwindigkeit (mm/s) und die durch jede Kapazitätseinheit (AH) unterstützte Schneidlänge (m) detektiert.
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Bei der durch jede Kapazitätseinheit (AH) unterstützten Schneidlänge (m) handelt es sich um die Länge des geschnitten Plattenmaterials, wenn die Elektrokreissäge 1 AH Kapazität verbraucht.
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Die Elektrokreissäge 1, die Elektrokreissäge 2, die Elektrokreissäge 3 und die Elektrokreissäge 4 verwenden Sägeblätter gleicher Größe und Ausführung.
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Die Elektrokreissäge 1 verwendet einen bürstenlosen Innenläufermotor. Der bürstenlose Innenläufermotor der Elektrokreissäge 1 hat eine Drehzahl von 19500 rpm, entsprechend beträgt das Drehzahlverhältnis zwischen der Motorwelle und dem Schneidelement der Elektrokreissäge 1 4,25 (gleich wie das Übersetzungsverhältnis einer Übertragungseinrichtung zum Realisieren einer Übertragung zwischen den beiden).
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Die Elektrokreissäge 2 umfasst einen gleichen bürstenlosen Innenläufermotor gleich wie den der Elektrokreissäge 1 und ein Sägeblatt. Der Unterschied liegt darin, dass die Drehzahl des bürstenlosen Innenläufermotors der Elektrokreissäge 2 auf 20000 rpm eingestellt ist und das Drehzahlverhältnis zwischen der Motorwelle und dem Schneidelement der Elektrokreissäge 2 5,2 beträgt (gleich wie das Übersetzungsverhältnis einer Übertragungseinrichtung zum Realisieren einer Übertragung zwischen den beiden).
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Die Elektrokreissäge 3 verwendet einen wie oben erwähnten bürstenlosen Außenläufermotor. Die Drehzahl des bürstenlosen Außenläufermotors der Elektrokreissäge 3 wird auf 12800 rpm eingestellt, und das Drehzahlverhältnis zwischen der Motorwelle des bürstenlosen Außenläufermotors und dem Schneidelement der Elektrokreissäge 3 beträgt 2,5 (gleich wie das Übersetzungsverhältnis einer Übertragungseinrichtung zum Realisieren einer Übertragung zwischen den beiden).
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Die Elektrokreissäge 4 verwendet einen gleichen bürstenlosen Außenläufermotor gleich wie den der Elektrokreissäge 3. Der Unterschied liegt darin, dass die Leerlauf-Drehzahl des bürstenlosen Außenläufermotors der Elektrokreissäge 4 auf 12000 rpm eingestellt ist und das Drehzahlverhältnis zwischen der Motorwelle des bürstenlosen Außenläufermotors und dem Schneidelement der Elektrokreissäge 4 2,2 beträgt (gleich wie das Übersetzungsverhältnis einer Übertragungseinrichtung zum Realisieren einer Übertragung zwischen den beiden).
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Tabelle 2 zeigt die Daten der Schneidgeschwindigkeiten der verschiedenen Elektrokreissägen. Wie in Tabelle 2 dargestellt, entweder beim Schneiden der Kieferplatte oder beim Schneiden der Verbundsplatte haben die Elektrokreissäge 3 und die Elektrokreissäge 4 unter der Verwendung des wie oben erwähnten bürstenlosen Außenläufermotors selbst bei einer niedrigeren Motordrehzahl noch eine höhere Schneidgeschwindigkeit; weiter kann die Schneidgeschwindigkeit durch eine Einstellung der Drehzahl und des Übersetzungsverhältnisses des Elektromotors ebenfalls erhöht werden.
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Tabelle 3 zeigt die Schneidlänge der verschiedenen Elektrokreissägen beim Verbrauchen jeder Einheit der Kapazität. Wie in Tabelle 3 dargestellt, entweder beim Schneiden der Kieferplatte oder beim Schneiden der Verbundsplatte sind die durch die Elektrokreissäge 3 und die Elektrokreissäge 4 beim Verbrauchen von 1 AH Kapazität geschnittenen Längen jeweils besser als die durch die Elektrokreissäge 1 und die Elektrokreissäge 2.
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Wie oben erwähnt, werden die Schneidgeschwindigkeit und die Schneidfähigkeit der Elektrokreissäge unter der Verwendung des wie oben geschilderten bürstenlosen Außenläufermotors und der entsprechenden Parameter wie Drehzahl und Übersetzungsverhältnis etc. verbessert.
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Oben werden die Grundprinzipien, die wichtigsten Merkmale und die Vorteile des vorliegenden Gebrauchsmusters gezeigt und erläutert. Der Fachmann in der Industrie soll verstehen, dass die vorstehenden Ausführungsformen das vorliegende Gebrauchsmuster nicht beschränken. Alle technischen Lösungen, die durch äquivalente Ersatze oder gleichwertige Änderungen erhalten werden, sollen als vom Schutzumfang des vorliegenden Gebrauchsmusters angesehen werden.
| | Elektrokreissäge 1 | Elektrokreissäge 2 | Elektrokreissäge 3 | Elektrokreissäge 4 |
| Leerlauf-Drehzahl (RPM) | 19500 | 20000 | 12800 | 12000 |
| Übersetzungsverhältnis | 4,25 | 5,2 | 2,5 | 2,2 |
Tabelle 1
| | Elektrokreissäge 1 | Elektrokreissäge 2 | Elektrokreissäge 3 | Elektrokreissäge 4 |
| Schneidge schwindigkeit (mm/s) | Kieferplatte | 32,52 | 27,55 | 37,52 | 44,54 |
| Verbundsplatte 49.31 | 49,31 | 67,78 | 68,04 | 80,8 |
Tabelle 2
| | Elektrokreissäge 1 | Elektrokreissäge 2 | Elektrokreissäge 3 | Elektrokreissäge 4 |
| Schneidlänge (m) pro Einheit der Kapazität (AH) | Kieferplatte | 3,49 | 3,37 | 4,94 | 4,32 |
| Verbundsplatte 49.31 | 6,09 | 7,65 | 8,74 | 8,99 |
Tabelle 3
