DE3418030C2 - Kettenzahnrad zum Antrieb einer Sägekette mit radialer Reinigung - Google Patents

Description

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 Führungs­ schiene, 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 Ver­ tiefungen (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 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 Vertiefungen können Schäden 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 Kettenzahn­ rad 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 Fremd­ stoffen in den Vertiefungen des Zahnrads zu ungleich­ mäßigen Schärfen führen. Die Schärfeinrichtung beim Zahn­ rad ist nämlich so ausgerichtet, daß die Oberteile der Schneideglieder in der Kette dort eingreifen, wo sie bogenförmig um das Kettenzahnrad geführt werden. Die Schärfeinrichtung ist in einer bestimmten rage 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 Schneide­ glieder, und das Schärfen ungleichmäßig wird, und mög­ licherweise noch Schäden an der Kette oder an der Schärf­ einrichtung auftreten.

Durch die DE-OS 32 24 863 ist es bereits bekannt, in den schlitzartigen Vertie­ fungen zur Aufnahme der Mitnehmer eines Kettenzahnrades eine mittige, zwi­ schen den Seitenwänden liegende Aussparung vorzusehen, die sich radial in das Kettenzahnrad erstreckt und zur Umfangsfläche hin offen ist. Dabei sind in axialer Richtung verlaufende Querbohrungen im Bereich der Aussparungen vorgesehen, durch welche Verunreinigungen seitlich austreten können.

Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein neuartiges Kettenzahnrad der eingangs genannten Art anzugeben, das eine wirksamere radiale Reinigung von Säge­ spänen und anderen Fremdstoffen ermöglicht und trotzdem die Seitenglieder der Kette ordnungsgemäß haltert und damit eine erhöhte Laufruhe sicherstellt.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch gekenn­ zeichneten Merkmale gelöst; Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Das Kettenzahnrad für den Antrieb einer Kettensäge weist Reinigungsöffnungen auf, die radial in Richtung auf die Peripherie des Kettenzahn­ rads 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 Seiten­ gliedern 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 an­ getrieben wird; außerdem haben die Vertiefungen Reini­ gungsöffnungen, 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 ist außerdem erfindungsgemäß vorge­ sehen, daß sich diese Reinigungsöffnung in radialer Richtung nach außen zum Umfang des Kettenzahnrads vergrößert im wesent­ lichen kontinuierlich aufweitet.

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

Fig. 1 ein Kettenzahnrad, das auf einer Kettensäge montiert ist, zusammen mit einem Teil der Sägekette und der Führungsschiene,

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;

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;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines weiter ausgestalteten Kettenzahnrades;

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

Fig. 8 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht eines Kettenzahnrads nach einem Aus­ führungsbeispiel der Erfindung mit einem Teil der daraufliegenden Sägekette;

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

Fig. 10 eine verkleinerte Perspektivansicht des Ketten­ zahnrads 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 Antriebs­ glieder 24 angeordnet. Aus Fig. 4 ist am deutlichsten zu erkennen, daß die Seitenglieder Unterflächen 20a, 22a aufweisen, die auf dem Umfangsrand des Zahnrads auf­ liegen, wie später noch im einzelnen erläutert wird. Der Abstand zwischen den nach außen weisenden Ober­ flächen 20b, 22b der Seitenglieder beträgt entsprechend der Darstellung in Fig. 4 "Y", der hier auch als vor­ gewählter erster Abstand bezeichnet wird. Das Antriebs­ glied 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 Fig. 1 und 4 dargestellt ist.

Das Antriebskettenrad 14 ist ein im wesentlichen zylindrisch geformter Körper mit einander gegenüber­ liegenden Seitenwänden 26, 28 und einem dazwischenlie­ genden Umfangsrand 30. Durch diesen Körper erstreckt sich in axialer Richtung eine kerbverzahnte Bohrung 32. Auf dem Umfang des Zahnrads sind Vertiefungen 36 zur Auf­ nahme der Antriebs-Mitnehmer in gegenseitigen Abständen angeordnet. Jede Vertiefung hat eine in Umfangs­ richtung des Zahnrads gemessene Länge, die mindestens 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 gering­ fügig 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 Reinigungs­ teile oder Reinigungsöffnungen bezeichnet werden, sind bei Bezugszeichen 40 dargestellt. Jede Reinigungsöffnung kann aus einer im wesentlichen zylindrischen Bohrung be­ stehen, die entsprechend der Darstellung von der Peri­ pherie des Körpers radial nach innen bis zu einer Position verläuft, die benachbart zum Boden der zuge­ hörigen 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 wird, wenn er um das Zahnrad wandert.

Wenn beim Betrieb das Zahnrad gedreht wird, treten auf­ einanderfolgende 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 auszu­ treten. Auf diese Weise wird eine Schädliche Ansammlung von Fremdstoffen in den Vertiefungen verhindert.

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein Kettenzahnrad, das dem oben beschriebenen ähnlich ist, aber in axialer Richtung sich erstreckende Öffnungen 46 aufweist, die das Zahnrad in axialer Richtung vollständig durch­ setzen 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 Fig. 8, 9 und 10 zeigen ein Ausführungs­ beispiel eines Kettenzahnrads 60 gemäß der Erfindung. In den Fig. 8 und 9 ist das Zahnrad mit einer angetriebenen Sägekette 64 dar­ gestellt. Die Sägekette enthält ein erstes oder führendes Paar von einander gegenüberliegenden Seitengliedern 66, 68, die einen gegenseitigen lateralen Abstand aufweisen. Hinter den Seitengliedern 66, 68 folgt in einem Abstand ein zwei­ tes Folgepaar von einander gegenüberliegenden Seiten­ gliedern 70, 72 mit einem lateralen Abstand. Jedes der Seitenglieder hat eine Unterfläche, die auf der im wesentlichen zylindrischen Umfangsfläche des Zahnrades 60 aufliegt, wie es bei den Bezugszeichen 66a, 70a und 72a dargestellt ist.

Ein Antriebsglied 76 liegt mit einem seiner Enden benach­ bart zu den Seitengliedern 66, 68 und mit seinem anderen Ende benachbart zu den Seitengliedern 70, 72. Das Antriebsglied überbrückt den Raum zwischen dem Führungs- und dem Folgepaar von Seitengliedern und ist mit diesen drehbar verbunden. Diese drehbare Verbindung zwischen dem vorderen Ende des Antriebsglieds 76 und den Seitengliedern 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.

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 im wesentlichen zylindrische periphere Oberfläche 84 auf, in der zur Aufnahme der Mitnehmer eine Vielzahl von ,Ver­ tiefungen 88 eingebracht sind. Jede dieser Vertiefungen 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 Unter­ flächen der Seitenglieder auf der peripheren Umfangsfläche 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 Reinigungs­ öffnung 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 "X₁" mal "T₁" an der Öffnung, wie es in den Fig. 8 und 9 darge­ stellt ist. Die Abmessung "T₁" an der oberen Öffnung ist größer als die übrigen Teile der Vertiefung 88, die Ab­ messung "X₁" entspricht jedoch nur einem kleinen Teil der Länge der Vertiefung. Die Aufweitung der Reinigungs­ öffnung 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 Hilfs­ linien 91, 92 eingetragen, die die Mittelpunkte der jeweiligen vorderen und hinteren Nieten miteinander ver­ binden. Gestrichelte Linien 94, 96 wurden von den mittle­ ren 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 P₁, P₂. Die mit C₁, C₂ bezeichneten Be­ reiche auf den Unterflächen der Seitenglieder zwischen den Punkten P₁ bzw. P₂ und dem Mittelpunkt der beiden Glieder stellen diejenige Teile der Unterflächen der Seitenglieder dar, die im allgemeinen auf dem Umfang des Kettenzahnrads ausliegen, und werden entweder so ausge­ staltet, daß ihre Form dem Umfang des Kettenzahnrads entspricht, oder aber sie erhalten diese Form nach einiger Zeit durch die natürliche Abnützung.

Die maximale Länge "X₁" für die Öffnung der Reinigungs­ öffnung sollte kleiner sein als der Abstand "D" zwischen den Punkten P₁ und P₂, wenn die Kette um das Zahnrad gezogen wird. In einigen Fällen wurde eine unzureichende Halterung für die Unterflächen der Seitenglieder festge­ stellt, wenn sich der Auslaß der Reinigungsöffnung 90 in die Bereiche C₁, C₂ erstreckt. Dies hätte schädliche Aus­ wirkungen 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 Mit­ nehmer 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 er­ reicht. Da die Lärmentwicklung bei derartigen Geräten ein ernstes Problem darstellt, ist diese Verringerung höchst willkommen.

Claims (3)

1. Kettenzahnrad zum Antrieb einer Sägekette mit Paaren von einander gegenüberliegenden Seitengliedern (66, 68, 70) und mit nach innen vorspringende Mitnehmer (76a) tragenden Antriebsgliedern (76),
wobei das Kettenzahnrad (60) ein im wesentlichen zylindrischer Körper ist, der in der Umfangsfläche schlitzartige Vertiefungen (88) zur Aufnahme der Mitnehmer (76a) aufweist, die sich radial von der Umfangsfläche in das Innere des Kettenzahnrades erstrecken, wobei die Vertiefungen die Mitnehmer (76a) beidseitig mechanisch führen,
und in jeder Vertiefung (88) eine etwa mittig zwischen den stirnseitigen Enden liegende Aussparung (90) ausgebildet ist, die sich radial in das Kettenzahnrad erstreckt und an der Umfangsfläche eine Öffnung hat, wobei die Aussparung (90) so angeordnet ist, daß sie sich nach außen in den Bereich zwischen aufeinanderfolgenden und auf dem Kettenzahnrad (60) aufliegenden Seitengliedern (66, 68, 70) der Kette öffnet, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Seitenwände der Aussparung (90) radial nach außen erwei­ tern und ihre größte Breite (T₁) an dem Umfang des Kettenzahnrads (60) erreichen,
daß der Abstand (Y) der Außenflächen der Seitenglied (66, 68, 70, 72) größer als die axiale Öffnungsweite (T₁) der Aussparung (90) ist.

2. Kettenzahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitung der Seitenwände der Aussparung (90) so in einem Bereich erfolgt, der mindestens so weit in die Vertiefung verläuft, wie die Mitnehmer (76a) eingreifen.

3. Kettenzahnrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsrichtung des Kettenzahnrades gemessene Länge der Aussparung (90) kleiner ist als der auf dem Umfang des Kettenzahnrades gemessene Abstand (D) der radialen Projektionen (94, 96) der beiden nächstliegenden Achsen (80, 82) benachbarter, auf dem Umfang aufliegender Seitenglieder (66, 70).