DE3418030A1

DE3418030A1 - Kettenzahnrad mit radialer reinigung

Info

Publication number: DE3418030A1
Application number: DE19843418030
Authority: DE
Inventors: Michael J. Gladstone Oreg. Reynolds
Original assignee: Omark Industries Inc Portland Oreg; Omark Industries Inc
Current assignee: Oregon Tool Inc
Priority date: 1983-06-27
Filing date: 1984-05-15
Publication date: 1985-01-10
Anticipated expiration: 2004-05-16
Also published as: GB8413648D0; DE3418030C2; SE8403356L; CA1202232A; GB2142409B; BR8401972A; GB2142409A; JPS6015101A; US4530679A; SE456147B; SE8403356D0

Description

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Kettenzahnrad mit radialer Reinigung

Die Erfindung betrifft ein Kettenzahnrad (Kettenrad) nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, das für den Antrieb von Kettensägen verwendet wird.

Kettensägen weisen im allgemeinen vier Hauptbestandteile auf: eine endlose Sägekette, eine langgestreckte Führungsschiene, mit der die Kette gehaltert und längs deren Kanten die Kette gezogen wird, einen Antrieb in Form eines Motors und eine Kraftübertragung mit einem Zahnrad zwischen der Welle des Motors und der Sägekette. Die Sägekette hat im allgemeinen einander gegenüberliegende Seitenglieder (Laschen), zwischen denen Antriebsglieder liegen, die mit den Seitengliedern drehbar verbunden sind und Mitnehmer aufweisen, die über die Unterfläche der Seitenglieder hinausragen. Es sind Kettenzahnräder bekannt, die Vertiefungen (Taschen) zur Aufnahme der Antriebs-Mitnehmer mit einer solchen Tiefe und Breite aufweisen, daß der größte Teil der Unterfläche der Seitenglieder auf der Umfangskante des Kettenzahnrads aufliegt.

Ein Problem bei der Verwendung von Sägeketten besteht in der Ansammlung von Sägespänen und anderen Rückständen ^Λ oder Fremdstoffen in den Vertiefungen derartiger Ketten-Zahnräder für den Antrieb. Solche Fremdstoffe werden von der Kette in die Vertiefungen geschleppt und sammeln sich dort schließlich an, wenn nicht für eine Reinigung gesorgt wird. Durch die Ansammlung dieser Rückstände in

den

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den Vertiefungen können Schaden an der Kette und an anderen Teilen des Geräts auftreten. Beispielsweise kann diese Anhäufung von Fremdstoffen in einer Vertiefung dazu führen, daß die Kette nicht mehr ordnungsgemäß auf dem Kettenzahnrad aufliegt und so die Spannung in der Kette ansteigt, wenn sie um das Kettenzahnrad und die Führungsschiene gezogen wird. Die Antriebsglieder können dabei auch vom Umfang des Kettenzahnrads abgehoben werden, so daß eine Instabilität entsteht, wenn die Kette über das Zahnrad läuft.

In Kettensägen mit automatischen Schärfeinrichtungen, die nahe beim Kettenzahnrad angeordnet sind, kann das Ansammeln von Sägerückständen, Spänen und anderen Fremdstoffen in den Vertiefungen des Zahnrads zu ungleichmäßigen Schärfen führen. Die Schärfeinrichtung beim Zahnrad ist nämlich so ausgerichtet, daß die Oberteile der Schneideglieder in der Kette dort eingreifen, wenn sie bogenförmig um das Kettenzahnrad geführt werden. Die Schärfeinrichtung ist in einer bestimmten Lage in einem radialen Abstand nach außen vom Zahnrad angeordnet, um die Oberteile der Schneideglieder zu schleifen. Wenn eine bestimmte Vertiefung des Zahnrads mit Spänen oder anderen Fremdstoffen gefüllt ist, kann dies dazu führen, daß das -Schneideglied, das dem Antriebsglied in dieser Vertiefung benachbart liegt, weiter radial nach außen vom Zahnrad verschoben wird, als die anderen Schneideglieder, und das Schärfen ungleichmäßig wird, und möglicherweise noch Schäden an der Kette oder an der Schärf-

einrichtung auftreten. ^Λ

Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein neuartiges Kettenzahnrad der eingangs genannten Art

anzugeben,

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anzugeben, das eine wirksame radiale Reinigung von Sägespänen und anderen Fremdstoffen ermöglicht und trotzdem die Seitenglieder der Kette ordnungsgemäß haltert.
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Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch gekennzeichnete Erfindung gelöst; Ausgestaltungen der Erfindung sind in den ünteransprüchen gekennzeichnet.

Das Kettenzahnrad für den Antrieb einer Kettensäge nach der vorliegenden Erfindung weist Reinigungsöffnungen auf, die radial in Richtung auf die Peripherie des Kettenzahnrads offen sind und so relativ zur Kette liegen, die vom Zahnrad angetrieben wird, daß sie sich in Bereiche öffnen, die zwischen den vorderen und den folgenden Seitengliedern der Kette liegen, um Fremdstoffe in radialer Richtung aus dem Kettenzahnrad austreten zu lassen.

Die Vertiefungen im Zahnrad zur Aufnahme der Antriebs-Mitnehmer haben über dem größten Teil ihrer Länge eine Breite, die nur geringfügig größer ist als die Breite des Antriebs-Mitnehmers auf der Kette, um die Stabilität der Kette zu gewährleisten, wenn sie von dem Zahnrad angetrieben wird; außerdem haben die Vertiefungen Reinigungsöffnungen, die über einen kleineren Teil der Länge der zugehörigen Vertiefung verlaufen, aber eine größere Breite aufweisen als die übrigen Teile der Vertiefung.

Bei dem hier beschriebenen Zahnrad kann außerdem vorgesehen sein, daß sich eine Reinigungsöffnung im wesentliehen kontinuierlich aufweitet, wenn in radialer Richtung nach außen zum Umfang des Kettenzahnrads fortgeschritten wird.

Ausführungs-

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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Kettenzahnrad nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das auf einer Kettensäge montiert

ist, zusammen mit einem Teil der Sägekette und der Führungschiene;

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Kettenzahnrads nach Fig. 1 bei angenommener Säge

kette;

Fig. 3 ein vergrößerter Querschnitt längs der Linie

3 - 3 in Fig. 2;
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Fig. 4 ein vergrößerter Querschnitt längs der Linie

4 - 4 in Fig. 1;

Fig. 5 eine Ansicht längs der Linie 5 - 5 in Fig. 4; 20

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 eine vergrößerte und teilweise aufgeschnittene Seitenansicht des Kettenzahnrads nach Fig. 6;

Fig. 8 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht eines Kettenzahnrads nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Teil der daraufliegenden Sägekette; ,

Fig. 9 ein vergrößerter Querschnitt längs der Linie 9 - 9 in Fig. 8; und

Fig. 10'

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Fig. 10 eine verkleinerte Perspektivansicht des Kettenzahnrads nach Fig. 8.

In Fig. 1 ist mit Bezugszeichen 10 ein Teil einer Sägekette dargestellt, die über eine langgestreckte Führungsschiene 12 gezogen und dabei von einem Kettenzahnrad 14 angetrieben wird, das gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung konstruiert ist. Das Zahnrad ist über eine Kerbverzahnung mit einer Antriebswelle 16 verbunden, die ihrerseits mit dem Motor einer (nicht dargestellten) Motor-Kettensäge in Verbindung steht. Bekanntlich weist die Sägekette eine Vielzahl von einander gegenüberliegenden Seitengliedern auf, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei einige dieser Seitenglieder nur Verbindungsglieder 20 darstellen und andere Schneideglieder 22. Zwischen den Seitengliedern 20, 22 sind drehbar befestigt Antriebsglieder 24 angeordnet. Aus Fig. 4 ist am deutlichsten zu erkennen, daß die Seitenglieder Unterflächen 20a, 22a aufweisen, die auf dem Umfangsrand des Zahnrads aufliegen, wie später noch im einzelnen erläutert wird. Der Abstand zwischen den nach außen weisenden Oberflächen 20b, 22b der Seitenglieder beträgt entsprechend der Darstellung in Fig. 4 "Y", der hier auch als vorgewählter erster Abstand bezeichnet wird. Das Antriebsglied 24 hat einen Antriebs-Mitnehmer 24a mit einer vorbestimmten Länge und Dicke, der sich nach unten über die unteren Oberflächen 20a, 22a der Seitenglieder erstreckt, wie es in den Figuren 1 und 4 dargestellt ist. *

Das Antriebskettenrad 14 ist ein im wesentlichen * zylindrisch geformter Körper mit einander gegenüberliegenden Seitenwänden 26, 28 und einem dazwischenliegenden Umfangsrand 30. Durch diesen Körper erstreckt

sich

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sich in axialer Richtung eine kerbverzahnte Bohrung 32. Auf dem Umfang des Zahnrads sind Vertiefungen 36 zur Aufnahme der Antriebs-Mitnehmer in gegenseitigen Abständen angeordnet. Jede Vertiefung hat eine in Umfangsrichtung des Zahnrads gemessene Länge, die mindestesns so groß ist wie die Länge des Mitnehmers 24a auf der Kette, der von der Vertiefung aufgenommen werden soll sowie eine Tiefe, die mindestens der Strecke entspricht, die der Antriebs-Mitnehmer der Kette über die Unterfläche der Seitenglieder hinausragt. Die Vertiefung weist über dem größten Teil ihrer Länge eine Breite auf, die geringfügig größer ist als die Breite des Mitnehmers 24a, aber enger als die Abmessung "Y" zwischen den Außenseiten der Seitenglieder der Kette. Auf diese Weise kann der Antriebs-Mitnehmer der Kette in eine Vertiefung eingreifen, während die Unterflächen 20a, 22a der Seitenglieder auf den Rändern des Zahnradumfangs 30 aufliegen, die benachbart zu den Vertiefungen liegen.

Kleinere Teile der Vertiefungen, die hier als Reinigüngsteile oder Reinigungsöffnungen bezeichnet werden, sind bei Bezugszeichen 40 dargestellt. Jede Reinigungsöffnung kann aus einer im wesentlichen zylindrischen Bohrung bestehen, die entsprechend der Darstellung von der Peripherie des Körpers radial nach innen bis zu einer Position verläuft, die benachbart zum Boden der zugehörigen Vertiefung 36 für die Aufnahme des Mitnehmers liegt. Die Bohrung hat eine obere Öffnung an der Peri- ♦ pherie des Körpers, die größer ist als der von Seite zu Seite gemessene Abstand "Y" der Seitenglieder. Diese * Bohrung stellt jedoch nur einen kleinen Bruchteil der Länge der Vertiefung zur Aufnahme des Mitnehmers dar, und zwar gemessen in Umfangsrichtung des Zahnrads, so daß der Mitnehmer in einer relativ stabilen Lage,

gehalten

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gehalten wird, wenn er um das Zahnrad wandert.

Wenn beim Betrieb das Zahnrad gedreht wird, treten aufeinanderfolgende Antriebs-Mitnehmer 24a nacheinander in die Vertiefungen 36 des Zahnrads ein, um die Kette um die Führungsschiene 12 zu ziehen. Wenn die Kette Holz sägt, nimmt sie Sägespäne und andere Fremdstoffe auf, von denen einige durch die Antriebs-Mitnehmer in die Vertiefungen getragen werden. Die Bohrungen 40, deren Öffnungen an der Peripherie des Zahnrads eine größere Breite aufweisen als die Breite der Kette, ermöglichen es den Spänen und den anderen Rückständen, radial aus der Vertiefung an den Seiten der Kette vorbei auszutreten. Auf diese Weise wird eine schädliche Ansammlung von Fremdstoffen in den Vertiefungen verhindert.

Die Figuren 6 und 7 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung? dort ist ein Kettenzahnrad dargestellt, das dem oben beschriebenen ähnlich ist, aber in axialer Richtung sich erstreckende Öffnungen 46 aufweist, die das Zahnrad in axialer Richtung vollständig durchsetzen und die Bohrungen 40 schneiden. Damit wird sowohl eine radiale als auch eine axiale Reinigung der Vertiefungen von Spänen und Fremdstoffen ermöglicht. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Öffnungen 46 auch so ausgestaltet werden können, daß sie nur eine Seite des Zahnrads durchsetzen und nicht beide Seiten, wenn dies gewünscht ist.

Die Figuren 8, 9 und 10 zeigen,ein weiteres Ausführungs- ■· beispiel eines Kettenzahnrads 60. In den Figuren 8 und ist das Zahnrad mit einer angetriebenen Sägekette 64.dargestellt. Die Sägekette enthält ein erstes oder führendes Paar von einander gegenüberliegenden Seitengliedern 66, 68,

die

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die einen gegenseitigen lateralen Abstand aufweisen. Hinter den Seitengliedern 66, 68 folgt in einem Abstand ein zweites Folgepaar von einander gegenüberliegenden Seitengliedern 70, 72 mit einem lateralen Abstand. Jedes der Seitenglieder hat eine Unterfläche, die auf der im wesentlichen zylindrischen Umfangsflache des Zahnrades aufliegt, wie es bei den Bezugszeichen 66a, 70a und 72a dargestellt ist.

Ein Antriebsglied 76 liegt mit einem seiner Enden benachbart zu den Seitengliedern 66, 68 und mit seinem anderen Ende benachbart zu den Seitengliedern 70, 72. Das Antriebsglied überbrückt den Raum zwischen dem Führungsund dem Folgepaar von Seitengliedern und ist mit diesen drehbar verbunden. Diese drehbare Verbindung zwischen dem vorderen Ende des Antriebsglieds 76 und den Sextengliedern 66, 68 erfolgt über eine Niete oder einen Drehstift 80. Die drehbare Verbindung zwischen dem anderen Ende des Antriebsglieds zu den Seitengliedern 70, 72 erfolgt über eine Niete oder einen Drehstift 82.

Das Antriebsglied hat einen Mitnehmer 76a, der sich über die Unterflächen der benachbart liegenden Seitenglieder erstreckt.
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Die äußeren Seitenflächen der Seitenglieder 66, 68 sind in einem Abstand "Y" angeordnet, wie es am deutlichsten aus Fig. 9 ersichtlich ist. «

Das Kettenzahnrad 60 weist Seitenwände 82, 83 sowie eine λ im wesentlichen zylindrische periphere Oberfläche 84 auf, in der zur Aufnahme der Mitnehmer eine Vielzahl von 'Vertiefungen 88 eingebracht sind. Jede dieser Vertiefungen

hat

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hat über den größten Teil ihrer Länge eine in axialer Richtung gemessene Breite, die nur geringfügig größer ist als die Dicke der Mitnehmer 76a. Dadurch können die Unterflächen der Seitenglieder auf der peripheren Umfangsflache 84 des Zahnrads aufliegen und dort gehaltert werden.

Zwischen den Enden jeder Vertiefung 88 liegt eine in radialer Richtung verlaufende Reinigungsöffnung 90, deren Lage so gewählt ist, daß sie sich in radialer Richtung nach außen durch den Umfang des Zahnrads in einem Bereich öffnet, der zwischen dem Führungs- und dem Folgepaar von Seitengliedern liegt. Die Seitenränder der Reinigungsöffnung erweitern sich in radialer Richtung nach außen zum Umfang des Zahnrads, und zwar von den Abmessungen "X" mal "T" am unteren Ende bis zu Abmessungen "X," mal "T," an der Öffnung, wie es in den Figuren 8 und 9 dargestellt ist. Die Abmessung "T," an der oberen Öffnung ist größer als die übrigen Teile der Vertiefung 88, die Abmessung "X," entspricht jedoch nur einem kleinen Teil der Länge der Vertiefung. Die Aufweitung der Reinigungsöffnung kann in einem Bereich der Vertiefung einsetzen, der mindestens so tief ist wie der Bereich, in den ein Mitnehmer 76a eindringt.

In Fig. 8 wurden bei den Seitengliedern 66, 70 Hilfslinien 91, 92 eingetragen, die die Mittelpunkte der jeweiligen vorderen und hinteren Nieten miteinander verbinden. Gestrichelte Linien 94, 96 wurden von den mittleren Drehachsen der Stifte 80 bzw. 82 senkrecht zu den Linien 91, 92 nach unten gezeichnet. Die Linien 94, 96 * enden an den Unterflächen der zugehörigen Seitenglieder bei den Punkten P,, P-. Die mit C,, C bezeichneten'Bereiche auf den Unterflächen der Seitenglieder zwischen

den

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den Punkten P, bzw. P und dem Mittelpunkt der beiden Glieder stellen diejenige Teile der Unterflächen der Seitenglieder dar, dis im allgemeinen auf dem Umfang des Kettenzahnrads ausliegen, und werden entweder so ausgestaltet, daß ihre Form den Umfang des Kettenzahnrads entspricht, oder aber sie erhalten diese Form nach einiger Zeit durch die natürliche Abnützung.

Die maximale Länge "X," für die Öffnung der Reinigungsöffnung sollte kleiner sein als der Abstand "D" zwischen den Punkten P, und P_, wenn die Kette um das Zahnrad gezogen wird. In einigen Fällen wurde eine unzureichende Halterung für die Unterflächen der Seitenglieder festgestellt, wenn sich der Auslaß der Reinigungsöffnung 90 in die Bereiche C,, C- ^e^streckt. Dies hätte schädliche Auswirkungen sowohl auf den Umfang des Kettenzahnrads als auch auf die Unterflächen der Seitenglieder·

Obwohl der Hauptzweck der radialen Reinigungsöffnungen darin besteht, die Vertiefungen zur Aufnahme der Mitnehmer von Fremdstoffen freizuhalten, konnte festgestellt werden, daß dadurch auch eine Verringerung des Lärmpegels beim Betrieb erreicht wurde. Bei einer Versuchsreihe wurde eine Verringerung des Lärmpegels um 10 bis 12 Prozent erreicht. Da die Lärmentwicklung bei derartigen Geräten ein ernstes Problem darstellt, ist diese Verringerung höchst willkommen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Kettenzahnrad zum Antrieb einer langgestreckten Sägekette mit Mehrfachpaaren von einander gegenüberliegenden Seitengliedern (66 - 72), die nach unten weisende Trägeroberflächen (66a, 7Oa) aufweisen und auf der Kette in einem longitudinalen Abstand angeordnet sind, mit einem Antriebsglied (76), das zwischen den Seitengliedern eines Paars liegt und den Raum zwischen einem Führungspaar von Seitengliedern (66, 68) und einem Folgepaar von Seitengliedern (70, 72) überbrückt und dazu mit seinen Enden drehbar mit dem Führungs- und Folgepaar verbunden ist, und einen Antriebsmitnehmer (76a) aufweist, der unter die Trägeroberflächen der Seitenglieder hinausragt, wobei das Kettenzahnrad (60) einen im wesentlichen zylindrischen Körper darstellt, der eine Vielzahl von länglichen Vertiefungen (68) aufweist, die in Umfangsrichtung angebracht sind und sich radial nach innen vom Umfang aus erstrecken, um die Antriebsmitnehmer der Sägekette aufzunehmen,- so daß die Trägeroberflächen der Seitenglieder auf dem Umfang des Körpers in der Nähe der Vertiefungen aufliegen, wobei der Großteil der in Umfangs-

richtung

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richtung gemessenen Länge einer Vertiefung eine in axialer Richtung gemessene Breite aufweist, die kleiner ist als der Abstand (Y) zwischen den nach außen weisenden Oberflächen der Seitenglieder der Sägekette, und wobei eine Reinigungsöffnung (90) vorgesehen ist, die nur einen kleinen Teil der Länge einer Vertiefung darstellt und am Umfang des Körpers der Kettensäge eine Öffnung aufweist, die größer ist als die erste Breite, dadurch gekennzeichnet,

daß die Reinigungsöffnung so angeordnet ist, daß sie sich nach außen in den Bereich zwischen dem Führungsund dem Folgepaar von Seitengliedern der Kette öffnet, die auf dem Kettenzahnrad aufliegt, so daß in der Vertiefung angesammelte Sägerückstände in radialer Richtung austreten können.

2. Kettenzahnrad nach Anspruch 1, mit einem ersten Paar von einander in einem lateralen Abstand gegenüberliegenden Seitengliedern (66, 68), einem zweiten Paar von einander in einem lateralen Abstand gegenüberliegenden Seitengliedern (70, 72), das einen longitudinalen Abstand in der Kette vom ersten Paar aufweist, wobei die Seitenglieder untere Trägerflächen (66a, 70a) aufweisen, und deren nach außen und vom anderen Seitenglied des zugehörigen Paars wegweisende äußere Seitenflächen in einem vorgewählten ersten Abstand (Y) angeordnet sind, mit einem länglichen Antriebsglied (76), dessen erstes Ende zwischen den Seitengliedern des ersten Paares und dessen zweites Ende zwischen den Seitengliedern des zweiten Paares angeordnet und mit ersten und zweiten Drehvorrichtungen (80, 82) verbunden ist, wobei das Antriebs-

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glied einen Antriebs-Mitnehmer (76a) einer vorbestimmten Länge und Dicke aufweist, der unter die Trägerflächen der Seitenglieder hinausragt, und das Kettenzahnrad einander gegenüberliegende Seitenwände (82, 83) sowie eine dazwischen liegende Umfangsoberflache (84) aufweist, in der sich radial von der Umfangsoberflache des Zahnradkörpers nach innen erstreckende Vertiefungen (88) zur Aufnahme der Mitnehmer vorgesehen sind, und die Länge jeder Vertiefung mindestens der Länge eines Antriebs-Mitnehmers entspricht und die Breite größer ist als die Dicke des Antriebs-Mitnehmers, aber kleiner als der erste Abstand, so daß die unteren Trägeroberflächen der Seitenglieder auf der Umfangsoberflache benachbart zu den Vertiefungen aufliegen, und wobei eine Vertiefung zwischen ihren Enden eine vergrößerte Reinigungsöffnung (90) aufweist, deren Breite größer ist als die Breite der übrigen Teile der Vertiefung, und die sich radial im Körper des Kettenzahnrads nach außen erstreckt,

dadurch gekennzeichnet, daß die in axialer Richtung gemessene Breite der Reinigungsöffnung auf der Umfangsoberfläche des Kettenzahnrads größer ist als an den übrigen Teilen der Vertiefung, und daß die in Umfangsrichtung des Kettenzahnrads gemessene Breite der Reinigungsöffnung kleiner ist als der Antriebs-Mitnehmer.

3. Kettenzahnrad nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß sich die Seitenränder der Reinigungsöffnung radial nach außen erweitern und ihre größte Breite an dem Umfang* des Kettenzahnrads erreichen.

4. Kettenzahnrad

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4. Kettenzahnrad nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitung der Seitenränder der Reinigungsöffnung in einem Bereich erfolgt, der in der Vertiefung mindestens so tief liegt wie die Antriebs-Mitnehmer eingreifen.

5. Kettenzahnrad nach den Ansprüchen 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsöffnung im wesentlichen mittig zur Länge der Vertiefung angeordnet ist. 10

6. Kettenzahnrad nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsrichtung des Kettenzahnrads gemessene Länge der Reinigungsöffnung kleiner ist als der Mittenabstand zwischen den ersten und zweiten Drehvorrichtungen.