DE69902562T2

DE69902562T2 - Klauenkupplung für eine Kettensäge

Info

Publication number: DE69902562T2
Application number: DE69902562T
Authority: DE
Inventors: Martyn Riley; Kevin Stones
Original assignee: Black and Decker Inc
Current assignee: Black and Decker Inc
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1999-02-24
Publication date: 2003-04-10
Anticipated expiration: 2019-02-25
Also published as: EP0940232A2; DE69902562D1; EP0940232B1; EP0940232A3; GB9804794D0; US6206162B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Klauenkupplung für ein kraftgetriebenes Werkzeug und insbesondere auf eine Klauenkupplung für eine Kettensäge. Eine solche Kupplung gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 ist aus US 5,709,032 A bekannt. Eine Kettensäge umfasst eine Schneidkette, die durch einen Motor um einen Kettensteg getrieben wird. Der Motor kann entweder ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor sein. Die Kettensäge wird bei der Verwendung durch einen Bediener an zwei Handgriffen getragen, einem ersten hinteren Handgriff, der sich an der Rückseite des Hauptgehäuses der Kettensäge befindet und an einem zweiten Bügelhandgriff, der sich an der Seite des Hauptgehäuses der Kettensäge befindet.
Der Betrieb einer Kettensäge, um Material zu zerschneiden, kann jedoch gefährlich sein. Eine gut bekannte Gefahr ist das, was allgemein als "Rückschlag" bezeichnet wird. Während der Verwendung schneidet die sich bewegende Kette durch das Material. Die Kette kann jedoch auf einen Aststumpf treffen oder an dem Material hängen bleiben und dadurch kann verhindert werden, dass sich die Kette in Bezug auf das Material bewegt. Das bewirkt, dass die Kettensäge durch die Kraft des Motors, die versucht die Kette anzutreiben, nach oben in Richtung zu dem Kopf des Bedieners geschleudert wird. Das wird als "Rückschlag" bezeichnet. Es ist daher wünschenswert, die Kette so bald wie möglich zu stoppen, wenn der "Rückschlag" auftritt.
Die derzeitigen europäischen Sicherheitsstandards fordern, dass die Kette auf der Kettensäge innerhalb eines vorbestimmten Zeit raums gestoppt werden muss, wenn der "Rückschlag" auftritt. Der Stoppvorgang wird allgemein durch die Vorwärts-Schwenkbewegung eines Schwenkhandgriffschutzes vor dem Bügelhandgriff ausgelöst. Der Handgriffschutz ist so gestaltet, dass die Vorwärts-Schwenkbewegung des Handgriffschutzes mit dem Kettenantriebsmechanismus zusammenwirkt, um die Kette zu stoppen. Die Schwenkbewegung des Handgriffschutzes kann durch die Rückseite der Hand des Bedieners bewirkt werden, welche den Bügelhandgriff hält und die an den Handgriffschutz anstößt, wenn die Kettensäge "zurückschlägt". Alternativ kann der Handgriffschutz so ausgestaltet sein, dass er ein ausreichendes Trägheitsmoment aufweist, um ihn nach vorn zu schwenken, wenn die Kettensäge "zurückschlägt".
Kettensägen sind allgemein so konstruiert, dass die Kette über eine Kupplung angetrieben wird. Wenn der schwenkbare Handgriff durch den "Rückschlag" nach vorn geschwenkt wird, wirkt die Bewegung des schwenkbaren Handgriffschutzes mit der Kupplung zusammen, um die Kupplung außer Eingriff zu bringen. Das gestattet es der Kette bis zu einem Anhalten auf Grund der zwischen der Kette und dem Kettensteg erzeugten Reibung weiterzulaufen. Ein bekannter Typ eines solchen Kupplungsmechanismus ist der Klauenkupplungsmechanismus. Die bekannten Konstruktionen der Klauenkupplung sind jedoch kompliziert. Sie sind oft schwierig zu bearbeiten und daher teuer in der Herstellung. Weiterhin sind sie sperrig, nehmen einen wesentlichen und wertvollen Platz in der Kettensäge ein.
Bei einer großen Anzahl solcher Kupplungskonstruktionen sind Bremsmechanismen erforderlich, um das Stoppen der Kette zu unterstützen und dadurch die Zeit zu verringern, welche die Kettensäge braucht, um zum Stillstand zu kommen. Ein gebräuchlicher Typ der Bremse ist die Bandbremse. Das Hinzufügen solcher Bremsen verkompliziert die Konstruktion weiter und erhöht Kosten und Abmessungen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache, jedoch zuverlässige Konstruktion einer Klauenkupplung zur Ver fügung zu stellen, welche die vorher angeführten Probleme überwindet oder zumindest abschwächt.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Klauenkupplung für ein kraftgetriebenes Werkzeug zur Verfügung gestellt, aufweisend ein auf einer drehbaren Spindel befestigtes erstes Zahnrad, ein drehbar benachbart zum ersten Zahnrad befestigtes und in Richtung auf dieses vorgespanntes zweites Zahnrad und einen Eingriffsmechanismus, in dem das erste Zahnrad an der drehbaren Spindel angebracht ist, das zweite Zahnrad drehbar um die Spindel und entlang der Spindel axial verschiebbar befestigt ist und der Eingriffsmechanismus benachbart zum zweiten Zahnrad um die Längsachse der Spindel drehbar und entlang dieser verschiebbar befestigt und so ausgebildet ist, dass die Drehbewegung des Eingriffsmechanismus in eine axiale Verschiebebewegung des Eingriffsmechanismus umgesetzt wird, wobei die Drehbewegung des Eingriffsmechanismus das zweite Zahnrad in Abhängigkeit von der Drehrichtung in treibenden Eingriff und außer treibenden Eingriff mit dem ersten Zahnrad bewegt.
Das ergibt eine kompakte, einfache und relativ kleine Klauenkupplung, die im Betrieb zuverlässig ist. Außerdem ist wegen ihrer Einfachheit die Klauenkupplung leicht und billig herzustellen. Die Konstruktion gewährleistet ein leichtes Entkuppeln des Motors und der Kette und gestattet daher ein schnelles Stoppen der Kette. Daher wird ein zusätzliches Bremsen vermieden und das hält die Konstruktion einfach. Die Konstruktion sichert ferner ein leichtes Ein- und Auskuppeln zum Betätigender Klauenkupplung mit wenig körperlichem Aufwand für den Bediener.
Vorzugsweise weist der Eingriffsmechanismus einen Nockenring mit mehreren Nockenflächen auf, die mit entsprechenden Flächen zusammenarbeiten, um die Drehbewegung des Nockenrings in eine axiale Verschiebebewegung des Nockenrings umzusetzen.
Vorzugsweise ist der Eingriffsmechanismus drehbar auf dem zweiten Zahnrad befestigt. Weil der Eingriffsmechanismus und das zweite Zahnrad konzentrisch um die Spindel herum montiert sind, werden die Abmessungen der Kupplung weiter verringert und die Konstruktion der Kupplung wird noch kompakter. Außerdem sichert das eine einfachen und bequeme Montage des Eingriffsmechanismus in der Klauenkupplung.
Das zweite Zahnrad kann durch eine Schraubenfeder in Richtung auf das erste Zahnrad vorgespannt sein.
Vorzugsweise ist der Eingriffsmechanismus axial verschiebbar, jedoch nicht drehbar, in einem Zahnradbetätiger befestigt, der um die Längsachse der Spindel zwischen einer ersten Stellung, in der das zweite Zahnrad in treibendem Eingriff mit dem ersten Zahnrad steht, und einer zweiten Stellung verschwenkbar ist, in der das zweite Zahnrad außer Eingriff mit dem ersten Zahnrad steht.
Bei einer solchen Montage des Eingriffsmechanismus in dem Zahnradbetätiger, dass er sich axial in dem Zahnradbetätiger verschieben, jedoch relativ zu dem Zahnradbetätiger nicht drehen kann, braucht der Zahnradbetätiger sich lediglich in einer Schwenkbewegung zu bewegen, um die Kupplung einzurücken oder auszurücken. Daher gestattet das eine einfache Verbindung zwischen der Klauenkupplung und den separaten Schaltmechanismen. Die Schaltmechanismen können so mit dem Zahnradbetätiger verbunden werden, dass die Bewegung der Schaltmechanismen den Zahnradbetätiger verschwenkend bewegt, um die Klauenkupplung einzurücken oder auszurücken. Ferner wird die Konstruktion der Klauenkupplung durch die konzentrische Montage des Zahnradbetätigers um den Eingriffsmechanismus herum kompakt gehalten.
Der Zahnradbetätiger kann, zum Beispiel durch eine Schraubenfeder, in Richtung der zweiten Stellung vorgespannt sein, wobei die Vorspannkraft ausreichend groß ist, um die Kraft zu überwinden, durch die das zweite Zahnrad in Richtung eines Antriebseingriffs mit dem ersten Zahnrad vorgespannt ist. Das sichert, dass die Klauenkupplung in Richtung zu einem Ausrücken vorgespannt ist.
In einer speziellen Ausgestaltung kann das erste Zahnrad eine äußere Umfangsfläche aufweisen, die mit einer Anzahl von abgeschrägten Klauen am zweiten Zahnrad kämmt, wenn das zweite Zahnrad in treibendem Eingriff mit dem ersten Zahnrad steht.
Die Verwendung von abgeschrägten Klauen an dem zweiten Zahnrad ermöglicht es den Zahnrädern, sich relativ zueinander weiterzudrehen, wenn die beiden Zahnräder sich nicht in Flucht befinden, weil die abgeschrägten Klauen weich gleiten können, bis sie mit der Umfangsfläche in Ausrichtung kommen. An diesem Punkt kämmen die abgeschrägten Klauen antreibend mit der Umfangsfläche und verhindern eine relative Drehung zwischen den Zahnrädern. Das verhindert eine Beschädigung der Zahnräder während des Eingriffs.
Die Erfindung wird nun in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, die zeigen in
Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Kettensäge (ohne Kettensteg und Kette);
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Kettensäge, gesehen von der Seite, die in Fig. 1 allgemein durch den Pfeil A gekennzeichnet ist;
Fig. 3 eine Ansicht einer Kettensäge von oben;
Fig. 4 eine Seitenansicht der Klauenkupplung, wenn sie sich in Eingriff befindet;
Fig. 5 einen horizontalen Querschnitt durch die Längsachse der angetriebenen Spindel der Klauenkupplung, wenn sie sich durch Bewegung des Schiebeschalters im Eingriff befindet;
Fig. 6 eine Seitenansicht der Klauenkupplung, wenn sie sich außer Eingriff befindet;
Fig. 7 einen horizontalen Querschnitt durch die Längsachse der angetriebenen Spindel der Klauenkupplung, wenn sie sich durch Bewegung des Schiebeschalters außer Eingriff befindet;
Fig. 8 eine Seitenansicht der Klauenkupplung, wenn sie durch die Bewegung des schwenkbaren Handgriffschutzes zusammen mit der Metallstange für das Eingreifen der Klauenkupplung außer Eingriff gekommen ist;
Fig. 9 einen vertikalen Querschnitt durch die Längsachse der angetriebenen Spindel der Klauenkupplung, wenn sie durch die Bewegung des schwenkbaren Handgriffschutzes außer Eingriff gekommen ist;
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines vertikalen Querschnitts der Kettensäge in der Ebene des Zahnradbetätigers bei außer Eingriff befindlicher Klauenkupplung, gesehen von der Seite der Kettensäge, die in Fig. 1 allgemein mit dem Pfeil B bezeichnet ist;
Fig. 11 eine schematische Darstellung eines vertikalen Querschnitts der Kettensäge in der Ebene des Zahnradbetätigers bei in Eingriff befindlicher Klauenkupplung, gesehen von der Seite der Kettensäge, die in Fig. 1 allgemein mit dem Pfeil B bezeichnet ist;
Fig. 12A bis 12D Konstruktionszeichnungen des Antriebzahnrads;
Fig. 13A bis 13B Konstruktionszeichnungen des starr auf der angetriebenen Spindel montierten angetriebenen Zahnrads;
Fig. 14A bis 14D Konstruktionszeichnungen des Zahnradbetätigers;
Fig. 15A bis 15D Konstruktionszeichnungen des Nockenrings;
Fig. 16A bis 16B Konstruktionszeichnungen des Schutzbetätigers; und
Fig. 17 einen schematisch als vertikalen Querschnitt dargestellte Konstruktion der Kettensäge in der Ebene des Zahnradbetätigers mit durch die Aktivierung des schwenkbaren Handschutzes außer Eingriff befindlicher Klauenkupplung, gesehen von der Seite der Kettensäge, die in Fig. 1 allgemein durch den Pfeil B bezeichnet ist.
Bezug auf Fig. 1 bis 3 nehmend, weist die Kettensäge einen zentralen Gehäusebereich (allgemein durch das Bezugszeichen 2 gekennzeichnet) auf, mit einem hinteren Handgriff 4, der an der Rückseite des zentralen Gehäusebereichs 2 befestigt ist, einem Schiebeschalter 8, der an der Oberseite des hinteren Handgriffs 4 angebracht ist, einem Kipphebelschalter 10 der in der zentralen Öffnung angebracht ist, die durch den hinteren Handgriff 4 gebildet wird, einer Kettenspannvorrichtung (nicht dargestellt), die einen Kettensteg 12 bewegt (in Fig. 1 in gestrichelten Linien dargestellt), um eine Schneidkette (nicht dargestellt) zu spannen, die sich um den Kettensteg 12 in bekannter Weise bewegt und die durch das Drehen eines Knopfes 14 betätigt wird, einem Elektromotor (nicht dargestellt), welcher die Kettensäge antreibt und der in einer Haube 18 untergebracht ist, einem vorderen Bügelhandgriff 20 der an der Seite des zentralen Gehäusebereichs 2 vor der Haube 18 befestigt ist, und einem schwenkbaren Handgriffschutz 22, der um den Basisbereich 24 des vorderen Bügelhandgriffs 20 um eine im Wesentlichen horizontale Schwenkachse schwenkt.
Bei Verwendung treibt der Elektromotor die Kette der Kettensäge über einen Kupplungsmechanismus an. Der Elektromotor treibt drehend den Kupplungsmechanismus an, der, wenn er sich in Eingriff befindet, drehend ein Kettenrad (nicht dargestellt) antreibt, um das ein Teil der Kette gewickelt ist. Wenn sich der Kupplungsmechanismus außer Eingriff befindet, bleiben das Kettenrad und daher die Kette unbeweglich, unabhängig davon, ob der Motor läuft oder nicht. Der Kupplungsmechanismus ist durch eine Feder 26 in Richtung zu der ausgerückten Stellung vorgespannt. Der Kupplungsmechanismus wird durch die Bewegung des Schiebeschalters 8, der mechanisch mit dem Kupplungsmechanismus verbunden ist, in Eingriff oder außer Eingriff gebracht. Der Kupplungsmechanismus wird durch Verschieben des Schiebeschalter 8 nach vorn in eine vordere Stelle in Eingriff gebracht und er wird außer Eingriff gebracht, indem es dem Schiebeschalter gestattet wird, durch eine Vorspannkraft sich auf eine hintere Stellung zurückzuschieben. Der Schiebeschalter 8 ist weiterhin so ausgebildet, dass der Kipphebelschalter 10 nicht heruntergedrückt werden kann, und dadurch verhindert wird, dass elektrischer Strom zu dem Elektromotor fließt, bis der Schiebeschalter 8 in der vorderen Stellung ist.
Der Kupplungsmechanismus ist weiterhin mit dem schwenkbaren Handgriffschutz 22 verbunden. Während des normalen Betriebsablaufs der Kettensäge bleibt der schwenkbare Handgriffschutz 22 in einer hinteren Stellung in Richtung zu dem Bügelhandgriff 20 (in Fig. 10, 11, 17 durch die Linie 28 gekennzeichnet). Während der schwenkbare Handgriffschutz 22 sich in dieser Stellung befindet, hat er keine Wechselwirkung mit dem Kupplungsmechanismus, wodurch der Normalbetrieb des Kupplungsmechanismus und damit der Kettensäge gestattet wird. Wenn jedoch der schwenkbare Handgriffschutz 22 in seine vordere Stellung geschwenkt wird angezeigt durch die Linie 30, bringt die Bewegung den Schiebeschalter 8 von dem Kupplungsmechanismus außer Eingriff und gestattet es dadurch dem Kupplungsmechanismus infolge der Vorspannkraft der Feder 21 außer Eingriff zu kommen. Die Schwenkbewegung des schwenkbaren Handgriffschutzes 22 nach vorn tritt am häufigsten auf, wenn die Kettensäge bei ihrer Anwendung "zurückschlägt". Wenn das der Fall ist, kommt die Rückseite der Hand des Bedieners, welche den vorderen Bügelhandgriff 20 hält, in Berührung mit dem schwenkbaren Handgriffschutz 22 und drückt ihn nach vorn, was bewirkt, dass er in seine vordere Stellung 30 schwenkt. Die Schwenkbewegung des schwenkbaren Handgriffschutzes 22 bringt den Kupplungsmechanismus außer Eingriff und ermöglicht es der Kette, bis zum Stillstand zu laufen, während der Motor seine Drehung fortsetzt.
Die Konstruktion des Kupplungsmechanismus wird nun zusammen mit den Einrichtungen, durch die er mit dem Schiebeschalter 8 und dem schwenkbaren Handgriffschutz 22 zusammenwirkt, ausführlicher beschrieben.
Bezug auf Fig. 4 bis 9 nehmend, ist der Kupplungsmechanismus eine Klauenkupplung und weist auf: ein erstes getriebenes Zahnrad 32, das auf einer drehbar montierten Spindel 34 angebracht und starr an ihr befestigt ist; ein zweites Antriebszahnrad 36, das drehbar, benachbart zu dem angetriebenen Zahnrad 32 auf der angetriebenen Spindel 34 angebracht und axial entlang dieser verschiebbar ist; und einen Nockenring 38, der in einem beschränkten Drehbereich um das Antriebszahnrad 36 drehbar ist.
Fig. 12 zeigt eine ausführliche Konstruktionszeichnung des Antriebszahnrads 36. Das Antriebszahnrad 36 ist aus zwei Bauteilen hergestellt, einem inneren Teil 37, um das herum das äußere Zahnrad 39 ausgebildet ist. Fig. 13 zeigt eine ausführliche Zeichnung des angetriebenen Zahnrads 32, angebracht auf der angetriebenen Spindel 34 und Fig. 15 zeigt eine ausführliche Konstruktionszeichnung des Nockenrings 38. Das Antriebszahnrad 36 ist in Richtung zu dem angetriebenen Zahnrad 32 durch eine Feder 40 vorgespannt, die sich zwischen dem Antriebszahnrad 36 und einer Wand 42 des Klauenkupplungsgehäuses befindet. Der äußere Umfang 44 des Antriebszahnrads 36 kämmt mit einem Zahnrad 46, das starr auf einer drehbaren Antriebsspindel 48 des Elektromotors montiert ist. Wenn sich die Antriebsspindel 48 um ihre Achse dreht, dreht sich auch das Zahnrad 46, was wiederum bewirkt, dass sich das Antriebszahnrad 36 dreht. Das Kettenrad ist auf der angetriebenen Spindel 34 montiert und treibt die Kette der Kettensäge (nicht dargestellt) an.
Der Nockenring 38 ist in einem Zahnradbetätiger 50 montiert, wie es deutlicher in den Fig. 10 und 11 dargestellt ist. Fig. 14 zeigt eine ausführliche Konstruktionszeichnung des Zahnradbetä tigers 50. Drei Zähne 52 an dem Zahnradbetätiger 50 erstrecken sich in drei entsprechende Schlitze 54 an dem Nockenring 38, so dass der Zahnradbetätiger 50 und der Nockenring 38 in Übereinstimmung schwenken. Der Nockenring 38 kann sich axial in dem Zahnradbetätiger 50 in die Richtung verschieben, die in den Fig. 5, 7 und 9 durch den Pfeil C gekennzeichnet ist. Das Antriebszahnrad 36, das durch die Feder 40 in Richtung zu dem angetriebenen Zahnrad 32 vorgespannt ist, spannt den Nockenring 38 in Richtung auf eine Wand 56 des Klauenkupplungsgehäuses vor. An der Wand 56 ist in dem Bereich, indem der Nockenring 38 Berührung mit der Wand 56 hat, eine Vielzahl von Abschrägungen vorgesehen, welche mit einem Satz entsprechender Abschrägungen 60 an einer Seite des Nockenrings 38 kämmen. Die Vorspannkraft des Antriebszahnrads 36 an dem Nockenring 38 spannt die Abschrägungen 60 in Richtung zu einem vollständigen Eingriff vor, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Wenn sich der Nockenring 38 dreht, drehen sich die Abschrägungen 60 an der Seite des Nockenrings 38, laufen auf die Abschrägungen der Wand 56 auf und zwingen den Nockenring 38, sich entgegen der Vorspannkraft des Antriebszahnrads 36 axial von der Wand 56 weg zu verschieben, wie es in den Fig. 7 und 9 dargestellt ist. Das zwingt wiederum das Antriebszahnrad 36 dazu, sich axial entlang der angetriebenen Spindel 34 entgegen der Vorspannkraft der Feder 40 von dem Antriebszahnrad 32 weg zu verschieben.
Auf der Seite des Antriebszahnrads 36, die Berührung mit dem angetriebenen Zahnrad 36 hat, ist eine Aussparung 61 vorgesehen, welche eine Vielzahl von abgeschrägten Klauen 62 aufweist, die mit der entsprechenden Umfangsfläche 64 an dem angetriebenen Zahnrad 32 kämmen. Fig. 12 und 13 zeigen das Antriebszahnrad 36 bzw. das angetriebene Zahnrad 32 im Detail. Wenn das angetriebene Zahnrad 36 durch die Feder 40 vollständig in Richtung zu dem angetriebenen Zahnrad 32 vorgespannt ist, kämmen die abgeschrägten Klauen 62 an dem Antriebszahnrad 36 mit der Umfangsfläche 64 an dem angetriebenen Zahnrad 32 wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Wenn das Antriebszahnrad 36 gezwungen wird, sich durch die Drehwirkung des Nockenrings 38 axial von dem angetrie benen Zahnrad 32 weg zu verschieben, kommen die abgeschrägten Klauen 62 an dem Antriebszahnrad 36 und die Umfangsfläche 64 an dem angetriebenen Zahnrad 32 außer Eingriff, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Das Antriebszahnrad 36 kann drehend über die, abgeschrägten Klauen 62 und die Umfangsfläche 64, wenn diese miteinander kämmen, das angetriebene Zahnrad 32 und damit die angetriebene Spindel 34 antreiben. Wenn die abgeschrägten Klauen 62 an dem Antriebszahnrad 36 von der Umfangsfläche 64 an dem angetriebenen Zahnrad 32 außer Eingriff kommen, kann das Antriebszahnrad 36 frei um die angetriebene Spindel 34 drehen. Abgeschrägte Klauen, die an dem Antriebszahnrad 36 verwendet werden, so dass, wenn sie mit der Umfangsfläche 64 des angetriebenen Zahnrads 32 in Eingriff kommen, wenn sie sich nicht in Flucht befinden, wenn das Antriebszahnrad 36 gedreht wird, gleiten (im Gegensatz zu Zähnen oder Kronierungen) weich in den fluchtenden Zustand und kämmen dann mit der Umfangsfläche 64.
Die Form des Zahnradbetätigers 50 ist in Fig. 14 dargestellt. Eine Feder 26 dargestellt in Fig. 10, 11 und 17) spannt den Zahnradbetätiger 50 und damit den Nockenring 38 vor, damit er in eine Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, um zu bewirken, dass die Abschrägungen 60 an dem Nockenring 38 auf die Abschrägungen an der Wand 56 des Gehäuses in ihrem vollem Maße auflaufen und die abgeschrägten Klauen 62 an dem Antriebszahnrad 36 von der Umfangsfläche 64 des angetriebenen Zahnrads 32 außer Eingriff bringen. Die Vorspannkraft der Feder 26 ist ausreichend, die Vorspannkraft der Feder 40 zu überwinden, welche das Antriebszahnrad 36 gegen das angetriebene Zahnrad 32 vorspannt.
Der Zahnradbetätiger 50 wird von Hand entgegen der Vorspannkraft der Feder 26 durch einen Bediener geschwenkt, der einen Schiebeschalter 8 verschiebt, welcher an der Oberseite des Handgriffs 4 der Kettensäge angebracht ist. Der Schiebeschalter 8 ist mit dem Zahnradbetätiger 50 über eine Metallstange 68 verbunden, welche Verbindung mit einer Nut 70 in der Oberseite 72 des Zahnradbetätigers 50 hat. Wenn die Kettensäge nicht in Gebrauch ist, ist der Schiebeschalter 8 durch den Zahnradbetätiger 50 über die Metallstange 58 infolge der Vorspannkraft der Feder 26 in Richtung zu der Rückseite des hinteren Handgriffs 4 vorgespannt, wie es in Fig. 10 dargestellt ist. Wenn ein Bediener den Schiebeschalter 8 nach vorn verschiebt, schwenken der Zahnradbetätiger 50 und damit der Nockenring 38 entgegen der Vorspannkraft der Feder 26, wie es in Fig. 11 dargestellt ist.
Somit kann der Bediener das Antriebszahnrad 36 mit dem angetriebenen Zahnrad 32 in Eingriff bringen, indem er den Schiebeschalter 8 nach vorn schiebt. Der Kipphebelschalter 10 ist schwenkbar an der Innenseite des Handgriffs 4 angebracht. Der Kipphebelschalter 10 aktiviert die Stromzufuhr zu dem Elektromotor 16, indem er mit einen elektrischen Schalter 74 in Kontakt kommt. Eine Feder (nicht dargestellt) drückt den Kipphebelschalter 10, von dem elektrischen Schalter 74 weg. Wenn der Kipphebelschalter 10 durch den Bediener heruntergedrückt wird, kommt das Ende 76 des Kipphebelschalters 10 mit dem elektrischen Schalter 74 in Kontakt, wie es in Fig. 11 dargestellt ist.
Der Schiebeschalter 8 und der Kipphebelschalter 10 sind so ausgebildet, dass sie zusammenwirken. Wenn die Kettensäge nicht in Gebrauch ist, wird der Kipphebelschalter 10 von dem elektrischen Schalter 74 weggedrückt und der Schiebeschalter 8 ist in Richtung auf die Rückseite des hinteren Handgriffs 4 der Kettensäge vorgespannt, wie es in Fig. 10 dargestellt ist. Wenn sich der Schiebeschalter 8 in seiner Ruhestellung befindet (Fig. 10), stößt ein Absatz 78 des Schiebeschalters 8 gegen den Absatz 80 des Kipphebelschalters 10 und verhindert dadurch, dass der Kipphebelschalter 10 heruntergedrückt wird, um den elektrischen Schalter 74 zu betätigen. Der Schiebeschalter 8 muss vorwärtsbewegt werden, um den Absatz 78 aus dem Bewegungspfad des Absatzes 80 zu entfernen, damit ein Bediener den elektrischen Schalter 74 durch Herunterdrücken des Kipphebelschalters 10 aktivieren kann, wie es in Fig. 11 dargestellt ist. Wenn der Kipphebelschalter 10 heruntergedrückt ist, bewegt sich die Vorderseite 82 des Absatzes 80 in den Bewegungspfad des Absatzes 78 des Schiebeschalters 8 und verhindert dadurch, dass der Schie beschalter 8 sich nach hinten verschiebt, während der Kipphebelschalter 10 heruntergedrückt wird. Diese Anordnung sichert, dass ein Bediener die Klauenkupplung unter Verwendung des Schiebeschalters 8 in Eingriff bringen kann, bevor dem Elektromotor 16 unter Verwendung des Kipphebelschalters 10 Strom zugeführt wird.
Die Klauenkupplung ist dazu ausgestaltet, mit einem schwenkbaren Handgriffschutz 22 zusammenzuwirken, der an dem vorderen Bügelhandgriff 20 der Kettensäge angebracht ist. Der Handgriffschutz 22 schwenkt um einen Punkt 84 zwischen zwei Stellungen, die durch die beiden Linien 28 und 30 gekennzeichnet sind. Die Schwenkachse, die sich senkrecht zu der Ebene der Zeichnungen der Fig. 10, 11 und 17 durch den Punkt 84 des Handgriffschutzes 22 erstreckt, ist parallel zu der Schwenkachse der angetriebenen Spindel 34. Der Handgriffschutz 22 ist ein Sicherheitsmerkmal der Kettensäge. Bei normaler Verwendung befindet sich der Handgriffschutz 22 in der durch die Linie 28 gekennzeichneten Stellung. Während des Normalbetriebs der Kettensäge bleibt der Handgriffschutz in der gesamten Zeit in dieser Stellung. Die in Verwendung befindliche Kettensäge schlägt jedoch manchmal zurück. Wenn das der Fall ist, wird das Blatt der Kettensäge vertikal nach oben in Richtung auf den Kopf des Bedieners geschleudert. Während des "Zurückschlagens" ist die Beschleunigung der Kettensäge sehr groß und entweder seine Trägheitskraft oder die Rückseite der Hand des Bedieners, die den Bügelhandgriff 20 hält, trifft auf den schwenkbaren Handgriffschutz 22 und bewirkt, dass er in die Stellung geschwenkt wird, die durch die Linie 30 gekennzeichnet ist. Die Klauenkupplung ist so ausgebildet, dass die Schwenkbewegung des Handgriffschutzes 22 aus der Stellung 28 in die Stellung 30 bewirkt, dass die Klauenkupplung die Kette und den Elektromotor außer Eingriff bringt und somit die Kette unabhängig von der Stellung des Schiebeschalters 8 zum Stillstand bringt.
Ein Schutzbetätiger 86 ist starr an dem Handgriffschutz 22 befestigt. Die Form des Schutzbetätigers 86 ist in Fig. 1, 2, 3 dargestellt. Das Ende der Metallstange 68 ist um 90º gebogen, um einen Zapfen zu bilden, welcher in der Nut 70 des Zahnradbetätigers 50 sitzt und dadurch verläuft. Über der Nut 70 befindet sich ein Schlitz 90, der mit der Nut 70 in Verbindung steht. Bei normalem Betrieb bleibt der Zapfen in der Nut 70. Der Zapfen verläuft durch die Nut 70 und erstreckt sich nach außen zu der Seite des Zahnradbetätigers 50 hin, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Ein Arm 92 des Schutzbetätigers 86 ist während der normalen Verwendung unter dem Zapfen angeordnet. Während der normalen Verwendung der Kettensäge wird der Zahnradbetätiger 50 unter der Wirkung der Metallstange 68 geschwenkt. Wenn der Handgriffschutz 22 infolge eines "Rückschlags" schwenkt, bewegt sich der Schutzbetätiger 86 um den Punkt 84. Wenn er das tut, stößt der Arm 92 des Schutzbetätigers 86 den Zapfen aus der Nut 70 und in den Schlitz 90, wie es in Fig. 11 dargestellt ist. Der Zahnradbetätiger 50 schwenkt unter der Vorspannwirkung der Feder 40 zurück und dabei verschiebt sich der Zapfen entlang dem Schlitz 90. Die Schwenkwirkung des Zahnradbetätigers 50 bewirkt, dass die Klauenkupplung außer Eingriff kommt. Das bringt Antrieb und Kette außer Eingriff und die Kette läuft bald aus bis zum Stillstand. Das ist ein Sicherheitsmerkmal, das die Kette außer Eingriff bringt, wenn ein Rückschlag erfolgt.
Wenn der Bediener den Kipphebelschalter 10 freigibt, kann sich der Schiebeschalter 8 zurückbewegen. Wenn das Ende der Metallstange 68 außer Eingriff von der Nut 70 gekommen ist, kann die Vorspannwirkung der Feder 26 den Schiebeschalter 8 nicht in seine Ausgangsstellung zurückbringen. Daher ist eine Vorspannfeder 94 an dem Schiebeschalter 8 befestigt, um den Schiebeschalter 8 und die Metallstange 68 in ihre Ausgangsstellung zurückzudrücken. Wenn sich der Schiebeschalter 8 in Richtung zu dem hinteren Handgriff 4 zurück verschiebt, verschiebt sich der durch die Metallstange 68 gebildete Zapfen entlang dem Schlitz 90, wobei er jedoch durch den Arm 92 daran gehindert wird, in die Nut 90 zu fallen. Eine Feder 96 ist integriert mit dem Zahnradbetätiger 50 ausgebildet. Die Feder 96 stellt den Kontakt mit der Metallstange 98 her und spannt diese in Richtung der ange triebenen Spindel 34 vor, wenn sich die Klauenkupplung außer Eingriff befindet, so dass der Zapfen 88 unabhängig von der Ausrichtung der Kettensäge in die Nut 70 gedrückt wird. Während sich der Handgriffschutz 22 in einer Stellung befindet, die durch die Linie 30 gekennzeichnet ist, wird der Zahnradbetätiger 50 daran gehindert, in Reaktion auf die Bewegung des Schiebeschalters 8 zu schwenken, weil der Zapfen durch den Arm 92 des Schutzbetätigers 86 arretiert ist. Daher muss der schwenkbare Handgriffschutz 22 in die Stellung zurückgeführt werden, die durch die Linie 28 gekennzeichnet ist, so dass er sich unter der Ebene der Nut 70 befindet, damit der durch die Metallstange 68 gebildete Zapfen unter der Wirkung der Feder 96 in die Nut 70 zurückfallen kann. Nur wenn der Handgriffschutz in die Stellung 28 gebracht ist, kann die Kupplung unter Verwendung des Schiebeschalters 8 in Eingriff gebracht werden, um die Kette anzutreiben.

Claims

1. Klauenkupplung für ein kraftgetriebenes Werkzeug, aufweisend ein auf einer drehbaren Spindel (34) befestigtes erstes Zahnrad (32);

ein drehbar benachbart zum ersten Zahnrad (32) befestigtes und in Richtung auf dieses federbelastetes zweites Zahnrad (36) und

einen Eingriffsmechanismus (38), dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad (32) an der drehbaren Spindel (34) angebracht ist, das zweite Zahnrad (36) drehbar und entlang der Spindel axial verschiebbar auf dieser befestigt ist und der Eingriffsmechanismus (38) benachbart zum zweiten Zahnrad (36) um die Längsachse der Spindel (34) drehbar und axial entlang dieser verschiebbar befestigt und so ausgebildet ist, dass eine Drehbewegung des Eingriffsmechanismus (38) in eine axiale Verschiebebewegung des Eingriffsmechanismus (38) umgesetzt wird, wobei die Drehbewegung des Eingriffsmechanismus das zweite Zahnrad (36) in Abhängigkeit von der Drehrichtung in treibenden Eingriff und außer treibenden Eingriff mit dem ersten Zahnrad (32) bewegt.

2. Klauenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriffsmechanismus (38) einen Nockenring mit mehreren Nockenflächen (60) aufweist, die mit entsprechenden Flächen zusammenarbeiten, um die Drehbewegung des Nockenrings (35) in eine axiale Verschiebebewegung des Nockenrings (38) umzusetzen.

3. Klauenkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriffsmechanismus (38) drehbar auf dem zweiten Zahnrad (36) befestigt ist.

4. Klauenkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnrad (36) durch eine elastische Schraubenfeder (40) in Richtung auf das erste Zahnrad (32) vorgespannt ist.

5. Klauenkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriffsmechanismus (38) axial verschiebbar, jedoch nicht drehbar, in einem Zahnradbetätiger (50) befestigt ist, der um die Längsachse der Spindel (34) zwischen einer ersten Stellung, in der das zweite Zahnrad (36) in treibendem Eingriff mit dem ersten Zahnrad (32) steht, und einer zweiten Stellung verschwenkbar ist, in der das zweite Zahnrad (36) außer Eingriff mit dem ersten Zahnrad (32) steht.

6. Klauenkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnradbetätiger (50) in Richtung der zweiten Stellung vorgespannt ist, wobei die Vorspannkraft ausreichend groß ist, um die Kraft zu überwinden, durch die das zweite Zahnrad (36) in Richtung eines Antriebseingriffs mit dem ersten Zahnrad (32) vorgespannt ist.

7. Klauenkupplung nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnradbetätiger (50) von einer Schraubenfeder (26) in Richtung auf die zweite Stellung vorgespannt wird.

8. Klauenkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad (32) eine äußere Umfangsfläche (64) aufweist, die mit einer Anzahl von abgeschrägten Klauen (64) am zweiten Zahnrad (36) kämmt, wenn das zweite Zahnrad (36) in treibendem Eingriff mit dem ersten Zahnrad (32) steht.