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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine Elektro-Handsäge nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Es sind verschiedene Motor-Handsägen wie Kreissägen, Stichsägen, Rohrsägen,
Bandsägen und Kettensägen bekannt, die teilweise als Antriebsmotor einen Bezinmotor
oder einen Elektromotor besitzen. Von den genannten Sägen eignet sich die Kettensäge
besonders als Bandsäge zum Ablängen von Rundholz-, zum Fällen von Bäumen im#Forst,
zum Zerteilen und Entasten der Holzstämme. Kettensägen besitzen die für die genannten
Anwendungszwecke erfordertiche Schnittiefe, die mit den anderen genannten Handsägen
genanntennicht erreichbar ist. Während bei kettensägen eine endlose Gelenk-Gliederkette
aus Gliedern mit sägezahnförmigen Ansätzen umläuft, besitzen Stichsägen ein einseitig
befestigtes Sägeblatt, das mit Hilfe eines Exzenterantriebs eine periodisch hin-
und herge#e#Bewegung ausführt Bei den Stichsägen ist die Schnittiefe durch den erreichbaren
Hub beschränkt, der seinerseits im wesentlichen von der Größe des Exzentertriebs
abhängt.
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Die - abgesehen von einigen motoriosen Sägen - zum Ablängen von Rundholz,
zum Fällen von Bäumen etc. nahezu ausschließlich eingesetzten Kettensägen besitzen
einen relativ komplizierten und damit anfälAiven Aufbau.
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Außerdem müssen ihre Zähne häufig geschärft werden, so daß entweder
während der Arbeit ständig die Ketten ausgetauscht werden müssen oder viel Arbeitszeit
durch das Nachfeilen der Zähne verlorengeht. Die Setten sind infolge ihres komplizierten
Aufbaus teuer, so daß ein
Kettenaustausch mit viel Kosten verbunden
ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Elektro-Handsäge zu schaffen, die
die Vorteile einer Kettensäge, insbesondere deren große Schnittiefe, besitzt, andererseits
aber einen einfacheren Aufbau aufweist und mit einem relativ einfachen Sägeblatt
ähnlich dem eines sogenannten Fuchsschwanzes auskommt, Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
durch eine Elektro-Handsäge mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Infolge des erfindungsgemaß vorgesehenen Antriebs eines Sägeblatts
über ein Zahnstangengetriebe in Verbindung mit einem reversierbaren Motor läßt sich
der zur Erreichung einer großen Schnittiefe erforderliche Hub in vorteilhafter Weise
mit der Verwendung eines relativ einfachen Sägeblatts kombinieren. Dieses Sägeblatt
läßt sich problemlos mit Schneidkanten aus besonders hartem Material (Widia-Sägeblatt)
versehen. Es ist gleichwohl relativ preiswert, kann leicht ausgetauscht und maschinell
nachgeschliffen werden.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet und gehen außerdem aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.
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Die Erfindung wird im folgenden an einem schematischen Ausführungsbeispiel
unter bezug auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt schematisch
in einer Seitenansicht eine Elektro-Handsäge gemäß der Erfindung. In einem mit zwei
Handgriffen 4, 6 versehenen Gehäuse 2, dessen dem Betrachter zugewandte Abdeckuncr
in der Darstelunn abgenommen ist, ist ein Elektromotor 8 untergebracht und mit dem
Gehäuse ortsfest verbunden. Am vorderen
Ende der Welle des Elektromotors
8 befindet sich ein mit dieser drehfest verbundenes kleines Ritzel 10.
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In dem Gehäuse ist ein Sägeblatt 12 in einer nicht ifn einzelnen dargestellten
Weise zwischen der in ausgezogenen Linien gezeigten vorderen Endstellung und der
gestrichelt gezeichneten hinteren Endstellung verschiebbar geführt. Das Sägeblatt
ist an seiner Unterkante 12a mit Sägezähnen versehen. Audh die schräge Oberkante
12b des Sägeblatts 12 kann mit Sägezähnen ausgestattet sein. Das Sägeblatt besitzt
ferner einen Längsschlitz 12c und trägt eine an ihr befestigte Zahnstange 14, die
im Schnitt L- oder U-förmig sein kann. Die Zahnstange 14 ist so in den Schlitz 12c
eingesetzt, daß der eine Schenkel des L bzw-. der Steg des U #im Schlitz 12c angeordnet
ist und eine dem Schlitzinneren zugewandte Verzahnung aufweist, die mit dem Ritzel
10 kämmt.
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Diese Anordnung, bei der das Ritzel in die Sägeblatt ebene hineinreicht,
wird als besonders vorteilhaft angesehen. Es wäre stattdessen aber auch mdglich,
ein Sägeblatt ohne Schlitz vorzusehen und die Z#ahnstange seitlich an diesem zu
befestigen. Möglich ist ferner, einen gesonderten Sägeblatträger vorzusehen und
die Zahnstange an diesem zu befestigen bzw-. als einstückigen Bestandteil eines
solchen -Sägeblatträ#ers auszubilden.
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Die für die hin-- und hergehende Bewegung des Sägeblatts bswt seines
Trägers erforderliche Führung könnte in diesem Fall direkt auf den Sägeblatträger
wirken, wodurch das Auswechseln des Sägeblatts noch einfacher gemacht werden könnte.
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Die hins und hergehende Bewegung des Sägeblatts 12 wird erfindungsgemäß
durch eine periodische Drehrichtungsumkehr des Ankers bzw. der Welle des Elektromotors
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erreicht. Auf diese Weise läßt sich mit Hilfe des zur Übertragung
relativ großer Kräfte geeigneten Ritzel-Zahnstangentriebs der benötigte große Hub
erreichen.
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Die Drehrichtungsumschaltung des Elektromotors 8 erfolgt mit Hilfe
von Positionsschaltern, die auf bestimmte Positionen des Sägeblatts 12 ansprechen.
Für diesen Zweck kommen verschiedenste Schalter, vorzugsweise aber kontaktlose Schalter,
optischer, magnetischer oder elektronischer Art in Frage. Beispielsweise könnten
an den Stellen 16, 18, 20 und 22 Markierungen magnetischer oder optischer Art am
Sägeblatt 12 selbst oder an einem vorher erwähnten Sägeblatträger angebracht sein
und in Verbindung mit entsprechenden ortsfesten Fühlern im Gehäuse die notwendigen
Schaltimpulse herbeiführen.
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Wenngleich grundsätzlich je ein Schalter bzw. eine Stxrkierung für
jedes Hubende ausreicht, sind vorzugsweise zwei-Schalter bzw. Markierungen für jedes
Hubende vorgesehen. Beim Vorlauf beispielsweise wird beim Vorbeilauf der Markierung
22 an einem ortsfesten Fühler ein Schaltimpuls erzeugt, durch den der Elektromotor
8 abgeschaltet wird. Aufgrund der Trägheit wird das Sägeblatt T2 auch nach dem Abschalten
des Elektromotors 8 noch um ein von der einwirkenden Belastung abhängendes Stück
weiter vorgeschoben. Läuft dabei die Markierung 20 an demselben oder einem anderen
ortsfesten Fühler vorbei, dann wird hierdurch ein weiterer Schaltimpuls erzeugt,
der die erneute Anschaltung des Elektromotors~8 mit umgekehrter Drehrichtung bewirkt.
Entt sprechend sind die Funktionen gegen Ende des Rückhubs, wobei die Markierung
16 zunächst das Stillsetzen des Motors und die Markierung 18 sein erneutes Anschalten
unter Drehrichtungsumkehr einleiten. Die entsprechende
Verarbeitung
der von dem Fühler oder den Fühlern (nicht dargestellt) erzeugten Impulse erfolqtzmit
Hilfe einer elektronischen Steuerungsanordnung 24J die im oder am Gehäuse untergebracht
ist. Bei einer vorteilhafiGn Ausgestaltung der Erfindung enthält diese Steuerungsanordnung
24 einen Zeitschalter, der nach Ablauf einer fest eingestellten Zeitspanne, nachdem
von den Markierungen 16 bzw. 22 ein Schaltimpuls ausgelöst wurde, seinerseits einen
Schaltimpuls abgibt, welcher die erneute Anschaltung des Elektromotors unter Umkehrung
der Drehrichtung für den Fall steuert, daß sich das im Einzelfall einer sehr starken
Belastung ausgesetzte Sägeblatt 12 nach dem Abschalten des Motors nicht mehr ausreichend
weiterbewegt, um einen Schaltimpuls aufgrund des Vorbeilaufens einer der Markierungen
18 bzw. 20 an dem'Fühler zu bewirken.
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In Längsrichtung des Sägeblatts können mehrere Paare von Markierungen
der genannten Art vorgesehen sein und wahlweise aktivgeschaltet werden, um auf diese
Weise eine gegebenenfalls gewünschte Hubverstellung zu bewirken Den gleichen Zweck'kann
man erreichen, wenn die dargestellten Markierungen in Längsrichtung verschìebbar
und feststellbar angeordnet werden Bei diesen Markierungen kann es sich beispielsweise
um eit hE mit Lichtquelle und Fotozelle zusammenarbeitende Löcher oder aber um Magnete
handeln, die mit einem Schutzgaskontakt oder einem induktiven Fühler zusammenarbeiten.
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Als Motor wird vorzugsweise ein Rethenschluß-GletchstrQmmotor mit
einer Nennspannung von beispielsweise 24 v eingesetzt. Reihenschlußmotoren besitzen
ein starkes Anzugsmoment'und sind daher besonders geeignet. Die SPannung von 24
V ist ungefährlich und kann aus dem Netz
über einen Gleichrichter
oder aus einer Fahrzeugbatterie bzw. einem Benzingenerator gewonnen werden. Wegen
der in kurzen Zeitabständen auftretenden Drehrichtungsumkehr ist es #orteilhaft,
den Motor als kollektorlosen Gleichstrommotor auszubilden, dessen Anker in an sich
bekannter Weise ausgeprägte Pole besitzt und über Schleifringe mit Gleichstrom erregt
wird, während die Statorspulen von der elektronischen Steuerungsanordnung 24 in
Abhängigkeit von der Ankerstellung umgeschaltet werden.
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M ## in der Figur ein zu sägendes Holzstück bezeichnet.
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Die beschriebene Elektro-Handsäge besitzt gegenüber Kettensägen den
erheblichen Vorteil, daß ein leicht -maschinell hergestelltes Sägeblatt mit Sägezähnen
aus extra hartem Material verwendet werden kann. Die Handsäge ist zwar auf einen
Elektromotor angewiesen, was ihr jedoch gegenüber benzinmotorqetriebenen Kettensägen
den Vorteil des wesentlich geringeren Gewichts und damit der besseren Handhabbarkeit
bietet, ohne daß hierin andererseits ein gravierender Nachteil gesehen werden könnte,
Die für den Betrieb des Elektromotors erforderliche niedrige Gleichspannung kann
beispielsweise der Starterbatterje eines bei Arbeiten'im Forst ohnehin in der Nähe
abgestellten Kraftfahrzeugs oder aber ohne Probleme aus einem Benzinaggregat gewonnen
werden. Die Handsäge gemäß der Erfindung bedarf sehr viel weniger Wartung als eine
Kettensäge. Sie benötigt darüberhinaus weniger Energie als eine vergleichbare Kettensäge,
da ihre Schnittbreite sehr viel geringer als die der Kettensäge ist.
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Die in der Figur schematisch angedeutete elektronische
Steuerungsanordnung
24 wird vorzugsweise mit Halbleiterelementen bestückt und gegebenenfalls in Form
einer platzsparenden integrierten Schaltung ausgeführt sein.
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Sie kann außer den zur Abschaltuna, Anscaltunq und Drehrichtungsumkehr
des Elektromotors 8 erforderlichen Schaltungsteilen sowie den für die rotorstellungsabha#ngige
Umschaltung der Statorspulen notwendigen Schaltunsteilen einen weiteren, als Gieichstromsteller
ausgeb deten Schaltungsteil besitzen, der eine Änderung der Speisespannung des Elektromotors
8 und damit eine Verstellung von dessen Drehzahl erlaubt. Infolge der Verwendung
eines kleinen Ritzels 10, läßt sich ein kleiner Motor mit hoher Drehzahl und verhältnismäßig
kleinem Moment einsetzen. Die Drehrichtungsumkehr kann durch Umpolung der Ankerwicklungen
oder der Statorwicklungen erfolgen.
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Die Form des Sägeblatts 12 wird nach Einsatzzweck und Festigkeitsgesichtspunkten
auszuwählen sein und wird, ähnlich dem Sägeblatt eines Puchsschwanzes, zum vorderen
Ende eine zunehmend geringere Höhe aufweisen. Die Form des Gehäuses 2 kann selbstverständlich
von der in der Figur angedeuteten Form abweichen, vor al##len könnte das Gehäuse
einen nach hinten reichenden Ansatz aufweisen, der einen abgeschlossenen Raum für
das zurückbewegte Sägeblatt 12 bildet und damit vor Verletzungen durch das periodisch
nach hinten rauästoßende Sägeblatt schützen.
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Es muß schließlich, vorzuqsweise auf elektronischem Wege in der elektronischen
Steuerungsanordxiung 24, dafür gesorgt werden, daß beispielsweise beim Rückhub ausgehend
von der in der Figur dargezeigten Stellung des Sägeblatts 12 nicht etwa bereits
die Markierung 22 den oder einen Fühler zur Abqfabe eines ersten Schaltsignals veranlaßt,
durch das der Motor abgeschaltet wird. Entsprechendes gilt für den Vorwärtshub.
Zu diesem Zweck kann es vorteil-
haft sein, die Markierungen 16,
18 für die eine Hubrichtung einerseits und die Markierungen 20, 22 für die entgegengesetzte
Hubrichtung andererseits in verschiedenen Höhen vorzusehen und ihnen jeweils getrennte
Fühler zuzuordnen. Abhängig von der Drehrichtung könnte dann jeweils der eine oder
der andere Fühler eingeschaltet werden. Ein Hauptschalter wird vorzugsweise so anzuordnen
sein, daß er von einer der um die Handgriffe 4, 6 gelegten Hände betätigt werden
kann, ohne daß die entsprechende Hand vom Handgriff abgenommen werden müßte.
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Bei einer solchen Anordnung des Hauptschalters könnte der Motor sofort
abgeschaltet werden, falls sich das Sägeblatt einmal im Holz verklemmen sollte.
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