DE2430722A1

DE2430722A1 - Fliehkraftkupplungsanordnung, insbesondere fuer kettensaegen

Info

Publication number: DE2430722A1
Application number: DE2430722A
Authority: DE
Inventors: Uwe F Arff
Original assignee: Outboard Marine Corp
Current assignee: Outboard Marine Corp
Priority date: 1973-08-10
Filing date: 1974-06-26
Publication date: 1975-02-27
Also published as: SE7408340L; SE419058B; JPS5044598A; CA1017229A; US3849884A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. R Weickmann, 2430722

Dipl.-Ing. H. WeickMänn, Dipl.-Phys. Dr.K. Fincke Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl,-Chem. B. Huber

SAHA 8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

OUTBOARD MARINE CORPORATIOIi, 100 Seahqrse Drive, Waukegan,

Illinois, 60085, V.St.A.

Fliehkraftkupplungsanordnung, insbesondere für Kettensägen

Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftkupplung, die insbesondere Anwendung für Kettensägen findet. Derartige Fliehkraftkupplüngen werden bei einer Rotation über einer vorgegebenen Geschwindigkeit tätig und verbinden ein eine Kette führendes Kettenrad mit dem Motor. Sie erlauben im allgemeinen, wenn überhaupt, nur einen geringen Schlupf, falls die Sägekette in der Kerbe eingeklemmt wird oder sonstwie an der Bewegung gehindert wird. Bei einer solchen Behinderung kommt es gewöhnlich zu einer übermäßigen Kraftübertragung vom Motor auf die Kette, wodurch die Kette oder der Motor oder dazwischenliegende Teile Schaden leiden können. Solche Kräfte können sich so rasch entwickeln, daß die herkömmlichen Fliehkraftkupplungen oft nicht reagieren und rasch genug auskuppeln können, um eine Beschädigung der Kettensäge zu vermeiden.

Beispiele bekannter Konstruktionen von Fliehkraftkupplungen für Kettensägen finden sich in den folgenden US-PS'en: 3 144 890 ausgegeben am 18.8.1964
3 339 596 ausgegeben am 5.9.1967
3 519 037 ausgegeben am 7.7.1970.

Die Erfindung will die Mängel der bisherigen Fliehkraftkupplungen für Kettensägen beseitigen. Um dies zu erreichen, sieht die Erfindung eine Kettensäge mit einer Fliehkraftkupplung

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vor, die ein Rutschkupplungsteil enthält, um die Drehmomentübertragung zwischen der Antriebswelle und dem Kettenrad zu begrenzen*

Im einzelnen weist die Fliehkraftkupplung gemäß der Erfindung einen Kettenradmitnehmer auf, der koaxial mit der Antriebswelle und unabhängig von dieser drehbar gelagert ist, sowie ein mit dem Mitnehmer verbundenes Kettenrad, das sich mit diesem gemeinsam dreht, eine Kupplungstrommel, die unabhängig von und koaxial zu der Antriebswelle drehbar ist und bei Drehung der Antriebswelle mit einer über einem vorgegebenen Wert liegenden Geschwindigkeit in lösbare Antriebsverbindung mit der Antriebswelle gebracht wird, wobei sowohl am Mitnehmer als auch an der Kupplungstrommel zusammenwirkende, in radialer Richtung sich erstreckende Flächen vorgesehen sind, die einander gegenüberstehen, sowie Mittel, um die Flächen an Mitnehmer und Kupplungstrommel in Reibungskontakt zu halten, so daß unterhalb eines vorgegebenen Drehmomentwertes eine Drehmomentübertragung zwischen den beiden Elementen stattfindet. Diese Mittel können aus einer oder mehreren Federscheiben bestehen, die zwischen der Kupplungstrommel und mit Mitnehmer für das Kettenrad wirksam sind, um die beiden Elemente in Reibungskontakt zu halten.

Ferner ist Gegenstand der Erfindung eine Kettensäge, die eine Zentrifugalkupplung der oben beschriebenen Art enthält, um die Drehmomentübertragung zu begrenzen, falls die Sägekette auf ein Hindernis trifft und dadurch ein Überlastungszustand hervorgerufen wird. Die erfindungsgemäße Fliehkraftkupplung arbeitet zuverlässig und hat eine lange Lebensdauer. Sie ist in der Herstellung wirtschaftlich.

Weitere Merkmale und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:

Fig.1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kettensäge}

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Pig.2 eine Seitenansicht einer Fliehkraftkupplung, die in der Kettensäge der Fig.1 eingebaut ist;

Pig.3 eine SchnittanBicht nach der linie 3-3 der Fig.2;

Pig.4 eine der Pig.3 ähnliche Ansicht, die die Bestandteile in ihrer lage zueinander vor dem vollen Zusammenbau sseigt j .

Pig.5 eine der Fig.3 ähnliche Ansicht, die eine abgewandelte Ausführung einer erfindungsgemäßen Fliehkraftkupplung für eine Kettensäge veranschaulicht;

Fig.6 eine der Fig.5 ähnliche Ansicht, die die Teile in ihrer gegenseitigen Lage vor dem vollständigen Zusammenbau zeigt;

Fig.7 eine der Fig.3 gleichende Ansicht, die eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftkupplung veranschaulicht.

In den Fig. ist eine Kettensäge 11 gezeigt, die ein Gehäuse 13 aufweist, das einen Motor 15 und eine Schneid stange 17 haltert. Der Motor 15 hat eine Abtriebwelle 19» die eine Fliehkraftkupplung 21 trägt und antreibt. Die Fliehkraftkupplung treibt ihrerseits ein Kettenrad 23 an, das eine Sägekette 23 rund um die Schneidstange 17 bewegt. Die Fliehkraftkupplung 21 kann auch von einer weiteren Welle gehalten und angetrieben werden, die ihrerseits von der Motorwelle 19 angetrieben wird* Bis hierher ist die Konstruktion üblich.

Wie ebenfalls gebräuchlich, weist die Fliehkraftkupplung 21 eine Kupplungstrommel 31 auf (siehe Fig.2 und 3)» die in geeigneter Weise relativ zur Abtriebwelle 19 drehbar gehaltert ist und eine innere Zylinderfläche 33 hat, sowie eine nicht gezeigte Kupplungstreibscheibe, die auf der Welle 19 zur gemeinsamen Drehung festgekeilt oder sonstwie befestigt ist, und einen oder mehrere Kupplungsschuhe (nicht dargestellt), die von der Treibscheibe gedreht und bei Überschreitung einer vorgegebenen Rotationsgeschwindigkeit in Antriebskontakt mit

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der inneren Zylinderfläche 33 der Kupplungstrommel 21 gebracht werden.

Gemäß der Erfindung ist die Fliehkraftkupplung 21 Teil einer Fliehkraftkupplungsanordnung 41, die einen Rutschkupplungsteil 43 zwischen dem Kettenrad 23 und der Kupplungstrommel 31 enthält, um zwischen der Kupplungstrommel 31 und dem Kettenrad 23 einen unbegrenzten Schlupf zu ermöglichen und dadurch die Übertragung des Drehmomentes zwischen diesen Elementen bei Überlastung zu begrenzen und insbesondere die Drehmomentübertragung vom Kettenrad 23 durch die Fliehkraftkupplung 21 auf den Motor 15 zu begrenzen.

Die in der Kettensäge der Fig.1 enthaltene Fliehkraftkupplungsanordnung 41 ist in den Fig.2 und 3 dargestellt. Sie weist einen Mitnehmer 45 für das Kettenrad auf, der mit einer Nabe 47 drehbar auf der Welle 19 sitzt. Teil des Mitnehmers 45 ist auch noch ein Flansch 49» der von der liabe 47 wegragt und eine Schulter aufweist, die von einer ringförmigen, radialen Fläche 51 und einer zylindrischen Fläche 53 gebildet ist. Nächst der zylindrischen Fläche 53 weist die Nabe 47 eine Ringnut 55 auf. In Achsrichtung neben der Ringnut 55 ist die Kabe 47 mit einem Keil 57 versehen, der zur Aufnahme des Kettenrades 23 vorgesehen ist, so daß sich das Kettenrad 23 mit dem Mitnehmer 45 mitdreht. Irgendein geeignetes Mittel, beispielsweise ein Sprengring (nicht gezeigt), kann dazu dienen, das Kettenrad 23 am Mitnehmer 45 festzuhalten. Im Rahmen der Erfindung können auch andere Anordnungen zur Halterung eines Kettenrades und zum Antreiben des Kettenrades durch den Mitnehmer vorgesehen sein.

Weiter weist gemäß der Erfindung die Kupplungstrommel 31 einen ringförmigen Teil 61 mit einer zentralen öffnung 63 auf, um die sich ein Rand in der Form einer radialwärts ragenden Ringfläche 51 erstreckt, die mit der ringförmigen Fläche 51 des Mitnehmers 45 in Kontakt bringbar ist, so daß eine Drehkrafttibertragung zwischen den Flächen stattfindet. Der ringförmi-

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ge Teil 61 weist auch, noch eine Fläche 67 auf, die in Achsrichtung von der Fläche 65 beanstandet ist.

Gemäß der Erfindung sind weiter Mittel vorgesehen, um die Fläche 65 der Kupplungstrommel mit der Fläche 51 des Mitnehmers in Kontakt zu halten, um so eine Drehkraftübertragung zwischen diesen Flächen zu ermöglichen. Hierzu sind verschiedene Konstruktionen möglich. In dem in den Fig.2-4 dargestellten Könstruktionsbeispiel bestehen diese Haltemittel aus einem federnden. Teil in der Form einer Federscheibe 71, die .. zwischen der Fläche 67 der Kupplungstrommel und dem Mitnehmer 45 für das Kettenrad wirksam ist. Verschiedene Mittel können vorgesehen sein, um die Federscheibe 71 gegen den Mitnehmer 45 zu drücken. Beispielsweise kann ein Sprengring in der Ringnut eingelegt werden, so daß er gegen die Federscheibe 71 drückt. Bei der veranschaulichten Konstruktion weist der Keil 57 am Mitnehmer 45 mehrere Rippen 73 auf und die Federscheibe 71 ist mit einer gleichen Vielzahl von beabstandeten Nuten 75 versehen, die eine axiale Verschiebung der Federscheibe 71 in Achsrichtung des Keiles 57 ermöglichen. Außerdem sind in der Federscheibe 71 eine gleiche Vielzahl von Einsenkungen 77 vorgesehen, die zwischen den Nuten 75 liegen und die axial inneren Enden der Rippen 73 des Keils 57 aufnehmen, um so eine axiale Verschiebung der Federscheibe 71 relativ zum Mitnehmer 45 nach außen zu verhindern. Beim Zusammenbau wird die Federscheibe 71 über den Keil 57 geschoben und zusammengedrückt, bis sie nahezu flach ist, und dann ein klein wenig in der Ringnut 55 gedreht, damit sich die Enden der Keilrippen 73 in die Einsenkungen 77 einbetten, wenn die zusammendrückende Kraft von der Federscheibe weggenommen wird.

Anstelle der Federscheibe 71 kann auch ein anderes federndes Element verwendet werden, beispielsweise eine Schraubenfeder oder eine Gummifederung.

Vor dem abschließenden Zusammenbau haben die Bestandteile der Fliehkraftkuppliingsanordnung 41 die in Fig.4 gezeigte Lage

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zueinander. Die endgültige Stellung ist in Mg.3 gezeigt*

Im Betrieb der Fliehkraftkuppiungsanordnung 41 hält die von der Federscheibe 71 ausgeübte Kraft die Flächen 55 und· 65 aufeinander, um so eine volle Übertragung der Drehkraft vom Motor 15 auf die Sägekette 25 ohne merklichen Schlupf zu ermöglichen. Falls sich jedoch die Sägekette 25 im Holz festfrißt oder sonstwie auf ein Hindernis trifft, verhindert der in der Fliehkraftkuppiungsanordnung 41 enthaltene Rutschkupplungsteil 43t daß auf der Sägekette 25 oder am Motor 15 eine übermäßige Belastung auftritt, indem er einen Schlupf zuläßt, sobald eine Überlastung entsteht.

In den Fig.5 und 6 ist eine andere erfindungsgemäße Fliehkraftkuppiungsanordnung 101 für eine Kettensäge gezeigt, die im wesentlichen gleich wie die Fliehkraftkuppiungsanordnung 41 konstruiert ist mit Ausnahme des nachstehend Beschriebenen. Die in Fig.5 und 6 gezeigten Bestandteile sind daher mit den. gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie die entsprechenden Teile in der Konstruktion der Fig.2 bis 4.

Die Fliehkraftkuppiungsanordnung 101 unterscheidet sich von der Fliehkraftkupplungsanordnung 41 durch den Einbau einer TJnterlagscheibe 103» die in ihrer Wirkung eine zweite Federscheibe darstellt, welche der Federscheibe 71 gegenüber angeordnet ist. Sie weist vorzugsweise einen ringförmigen äußeren Flansch 105 auf. Vor dem letzten Zusammenfügen haben die beiden Federscheiben 71 und 103 die in Fig.6 dargestellte lage zueinander. Ihre Lage nach dem endgültigen Zusammenbau ist in Fig.5 gezeigt.

Die Konstruktion der Fig.5 bietet den Vorteil, daß von der federnden TJnterlagseheibe 103 auf die Kupplungstrommel 31 eine axiale Kraft über eine größere Fläche ausgeübt wird, als dies im Fall der im wesentlichen linearen Berührung zwischen der Federscheibe 71 und der Kupplungstrommel 31 geschieht, wie sie in der Konstruktion der Fig.2 bis 4 gezeigt ist.

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In Pig.7 ist noch eine andere Fliehkraftkupplungsanordnung 125 veranschaulicht, die im wesentlichen die gleiche Konstruktion aufweist wie die in den Pig.2 "bis 4 gezeigte, mit der Ausnahme, daß sswischen den Flächen 55 und 65 und zwischen der Federscheibe 71 und der Fläche 67 Fiber-Beilagscheiben 127 verwendet sind. Da im übrigen die Bestandteile der Fliehkraftkupplungsanordnung 125 im wesentlichen gleich konstruiert sind wie die in den Fig.2 bis 4 dargestellten, tragen sie die gleichen Bezugsziffern wie die entsprechenden Teile der Fig.2-4. ■

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Claims

Ansprüche

y Kettensäge mit einem Gehäuse, einem am Gehäuse gehalterten Motor, einer von dem Motor angetriebenen, drehbar gelagerten Welle, einem mit der Welle koaxial drehbaren Kettenrad, einer am Gehäuse befestigten Schneidestange und einer um das Kettenrad und die Schneidestange geführte Sägekette, gekennzeichnet durch eine von der Welle (19) angetriebene Fliehkraftkupplungsanordnung (41), die einen Rutschkupplungsteil (43) enthält, um das zwischen der Welle (19) und dem Kettenrad (23) übertragene Drehmoment zu begrenzen.
2. Kettensäge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehkraftkupplungsanordnung (43) einen Mitnehmer (45) für das Kettenrad aufweist, der unabhängig von der Welle (19) und koaxial zu dieser drehbar ist und mit dem sich das Kettenrad gemeinsam dreht, sowie eine Kupplungstrommel (31), die ebenfalls unabhängig von der Welle und koaxial zu dieser drehbar ist und bei Drehung der Welle mit einer über einem vorgegebenen Wert liegenden Geschwindigkeit mit der Welle (19) in lösbare Antriebsverbindung bringbar ist, wobei der Rutschkupplungsteil (43) zusammenwirkende Flächen (51, 65) aufweist, die sich gegenüberstehen und sich in radialer Richtung an dem· Mitnehmer (45) bzw. an der Kupplungstrommel (31) erstrecken, und wobei Vorrichtungsteile (71, 103, 127) vorgesehen sind, die die Flächen (51»' 65) in Reibungskontakt miteinander halten, um Drehmomente unter einer vorgegebenen Höhe zu übertragen.
3· Kettensäge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (45) für das Kettenrad auf der Welle (19) sitzt und eine Schulter aufweist, die von einer zylindrischen Fläche (53) und einer radialen Fläche (51) gebildet ist, und daß die Fläche (65) der Kupplungstrommel (31) eine öffnung (63) umschließt, in der die zylindrische Fläche (.53) des Mitnehmers aufgenommen ist.

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4* Kettensäge nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungstrommel (31) einen Teil (61) hat, der zwischen der -radialen Fläche (65) und einer zweiten, von der radialen Fläche in Achsrichtung beanstandeten Fläche (6?) liegt,und daß die die Flächen in Kontakt haltenden Vorriehtungsteile aus einer Federscheibe (71) bestehen, die zwischen der zweiten Fläche (67) der Kupplungstrommel und dem Mitnehmer für das Kettenrad wirksam ist.
5· Kettensäge nach. Anspruch 4, dadurch-gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (45) für das Kettenrad nächst der zweiten Fläche (67) eine Eingnut (55) aufweist, in der die Federscheibe (71) mit einem Teil eingebettet ist.
6. Kettensäge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (45) für das Kettenrad in Achsrichtung neben der Eingnut (55) einen Keil (57) aufweist, der eine Eeihe von Eippen (73) hat, daß ferner das Kettenrad (23) auf dem Keil (57) aufgenommen ist und daß der in der Eingnut (55) liegende Teil der Federscheibe (71) Einsenkungen (77) aufweist, die die in Achsrichtung inneren Enden der Eippen (73) aufnehmen.
7· Kettensäge nach Anspruch 2 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kettenrad (23) auf dem Mitnehmer (45) sitzt·
8. Fliehkraftkupplungsanordnung, insbesondere für eine Kettensäge, gekennzeichnet durch einen Mitnehmer (45) für ein Kettenrad, eine Kupplungstrommel (31)» die unabhängig von und koaxial zu dem Mitnehmer drehbar ist und bei Eotation einer Antriebswelle mit einer über einem vorgegebenen Wert liegenden Geschwindigkeit mit der Antriebswelle in lösbare Antriebsverbindung bringbar ist, durch einen Butschküpplungsteil (43), der sich gegenüberstehende, zusammenwirkende Flächen(51,65) aufweist, die sich in-radialer Eichtung an dem Mitnehmer (45) Ijzw. an der

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Kupplungstrommel (31) erstrecken, und durch Vorrichtungsteile (71, 103, 127), um die Flächen (51, 65) derart in Reibungskontakt miteinander zu halten, daß ein Drehmoment übertragen wird, solange dieses unter einer vorgegebenen Höhe bleibt.
9. Fliehkraftkupplungsanordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein Kettenrad (23) _s das an dem Mitnehmer (45) gehaltert ist und von diesem zur gemeinsamen Drehung angetrieben wird.
10. Fliehkraftkupplungsanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (45) eine Schulter aufweist, die von einer zylindrischen Fläche (53) und von der radialen Fläche (51) gebildet ist, und daß die Fläche (65) der Kupplungstrommel (31) eine öffnung (63) aufweist,· in der die zylindrische Fläche (53) des Mitnehmers aufgenommen ist.
11. Fliehkraftkupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungstrommel (31) einen Teil hat, der zwischen der radialen Fläche (65) und einer zweiten, von der radialen Fläche in Achsrichtung beabstandeten Fläche (67) liegt, und daß die zusammenhaltenden Vorrichtungsteile aus einer Federscheibe (71) bestehen, die zwischen der zweiten Fläche (67) der Kupplungstrommel und dem Mitnehmer wirksam ist.
12. Fliehkraftkupplungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (45) für das Kettenrad nächst der zweiten Fläche (67) eine Ringnut (55) aufweist, in der die Federscheibe (71) mit einem Teil eingebettet ist.
13. Fliehkraftkupplungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (45) für das Kettenrad

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in Achsrichtung neben der Ringnut (55) einen Keil (57)
aufweist, der eine Reihe von Rippen (75) hat, daß ferner das Kettenrad (23) auf dem Keil (57) aufgenommen 'ist und daß der in der Ringnut (55) liegende Teil der Federscheibe (71) Einsenkungen (77) aufweist, die die in Achsrichtung inneren Enden der Rippen (73) aufnehmen.

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