DE8803810U1

DE8803810U1 - Schiene für Motorkettensägen

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Publication number: DE8803810U1
Application number: DE8803810U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-03-21
Filing date: 1988-03-21
Publication date: 1988-05-05
Also published as: DE58901107D1; EP0333974A1; ATE74547T1; EP0333974B1

Description

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Schiene für Motorkettensägen |

Die Erfindung betrifft eine Schiene der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Schienen dieser Art sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt. Sie L unterscheiden sich insbesondere hinsichtlich ihrer Breite, d.h. dem maximalen

Abstand der Einlaufseite von der Auslaufseite, der Anschlußorgane, deren Lage und Form durch die Schienenaufnahmen der Motorkettensägen verschiedener Hersteller vorgegeben sind, dem Vorhandensein oder Fehlen eines im Bereich der Spitze angeordneten Umlenksterns, dem Vorhandensein oder Fehlen einer im Bereich der Spitze angebrachten Panzerung und der Breite der in ihrer Umfangsfläche ausgebildeten Führungsnut, die zur Aufnahme der Treibglieder der Sägekette dient, die in Abhängigkeit von der Kettenart unterschiedliche Breiten besitzen.

Das größte Problem bei der Anwendung von Motorkettensägen mit derartigen Schienen ist der sog. Rückschlag (kick-back). Darunter wird ein unkontrolliertes y Zurückschleudern einer Motorkettensäge längs einer bogenförmigen Bahn in

Richtung des Benutzers verstanden, was zu ernsthaften Verletzungen und sogar Todesfällen führen kann. Rückschläge dieser Art treten auf, wenn die Sägekette im Bereich der Einlaufseite der Schienenspitze auf Holz oder einen anderen hcrten Gegenstand trifft. Von Fachleuten wurde ermittelt, daß derartige Rückschläge in nur 2/10 Sekunden erfolgen können ("Arbeitssicherheit aktuell - Waldarbeit"* Herausgeber: Bundesverband der Landwirtschaftlichen Berufsgenossenschaften, dem Bundesverband der Unfallversicherungsträger der Öffentlichen Hand und Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik, 10/1985).

Das Problem des Rückschlags, der nach Meinung von Kettensägenherstellern insbesondere im oberen Viertel der Schienenspitze auftritt, könnte dadurch vermieden werden, daß die Schiene im Bereich der Spitze mit Abdeckungen ver-

sehen wird, die eine Berührung der kritischen Bereiche der Säge mit harten Gegenständen unmöglich machen. Hierdurch würden jedoch einerseits die nutzbaren Sägebreiten verringert und andererseits besondere Operationen wie beispielsweise das "Einstechen" in das Holz mit der Sägespitze unmöglich gemacht. Derartige Sicherheitsmaßnahmen haben sich daher bisher nicht durchgesetzt. Automatische Schnellbremsen, die durch das abrupte Rückschlagen der Motorkettensäge ausgelöst werden und die Sägekette in kurzer Zeit zum Stillstand bringen sollen, können das Problem der Rückschläge nicht vermeiden, sondern allenfalls deren schädliche Wirkung vermindern. Versuche, die Rückschläge durch spezieile Sägekettenkonstruktionen auszuschalten, haben bisher allenfalls zu einer Minderung, nicht aber zu einer Beseitigung der Rückschlaggefahr geführt. Dasselbe gilt schließlich für spezielle Schienenkonstruktionen. Obwohl bekannt bzw. vermutet wird, daß kleine Umlenkradien im Bereich der Spitze und/oder Unsymmetrien bzw. Abflachungen der Schiene in dem an das Auslaufende der Spitze grenzenden Bereich und/oder Wölbungen der Einlauf- bzw. Auslaufseiten der Schiene die Rückschlaggefahr vermindern können, ist bisher keine Motorkettensäge bekannt geworden, bei deren Anwendung Rückschläge generell vermieden werden. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß alle Hersteller von Motorkettensägen ihre Produkte allenfalls als "rückschlagarm" bezeichnen und wie die Berufsgenossenschaften in ihren Prospekten, Bedienungsanleitungen od. dgl. stets auf das Problem des RÜckschlagens hinweisen.

Angesichts dieser aktuellen Situation besteht ein erheblicher Bedarf an Motorkettensägen, die nicht nur als "rückschlagarm" bezeichnet werden können, son-( dem bei denen Rückschläge, die zu ernsthaften Verletzungen führen könnten,

nicht mehr auftreten.

Die Erfindung bezweckt daher, das Problem des RÜckschlagens bei Motorkettensägen zu beseitigen. Die spezielle Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schiene für Motorkettensägen zu schaffen, die das Problem des RÜckschlagens aufgrund ihrer besonderen Form und Geometrie beseitigt» ohne dadurch die Gebrauchsfähigkeit der Schiene oder der mit ihr ausgerüsteten Motorkettensäge in irgendeiner Weise zu beschränken.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Die Erfindung bringt mehrere erhebliche Vorteile mit sich. Zunächst kann durch bloße Ausgestaltung der Schiene das Rückschlägen praktisch völlig verhindert werden. "Untersuchungen haben ergeben, daß bei Anwendung der erfindungsgemäßen Schiene problemlos mit der Schienenspitze gesägt werden kann, was bisher aus Sicherheitsgründen ausdrücklich verboten war. Auch das Sägen mit der Oberseite der Schiene ist mit der neuen Schiene völlig ungefährlich, da keine oder nur so geringe Rückschläge auftreten, daß diese kaum bemerkt werden und auch beim Sägen über Schulterhöhe nicht zu Verletzungen führen können. Weiterhin haben sich bei Anwendung der neuen Schiene auch das Entasten und das Einstechen als völlig ungefährlich erwiesen. Alle bisher bekannt gewordenen Ratschläge zur Verhütung von Unfällen erweisen sich dadurch als ( ) praktisch überflüssig, insbesondere die Anweisung, die Säge fest mit beiden

Händen zu halten, das Verbot, mit der Spitze oder über Schulterhöhe zu sägen, oder die Warnung, beim Einbringen der Schiene in einen bereits begonnenen Schnitt vorsichtig zu sein. Schließlich besteht ein besonders wichtiger Vorteil der Erfindung darin, daß alle herkömmlichen Motorkettensägen durch bloßen Einbau einer erfindungsgemäßen Schiene gegen Rückschläge geschützt werden kann, so daß Schnellbremsen od. dgl. nicht mehr erforderlich sind.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. i eine Motorkettensäge üblicher Bauart in starker Verkleinerung;

Fig. 2 eine übliche Schiene für die Motorkettensäge nach Fig. 1 in etwas größerem Maßstab;

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Schiene in einem Maßstab entsprechend Fig. 2 mit den für die Erfindung wichtigen Teilen;

Fig. 4 im oberen Teil den Vorderabschnitt einer herkömmlichen Schiene und im Vergleich dazu im unteren Teil den Vorderabschnitt einer entsprechenden Schiene mit der erfindungsgemäßen Form und Geometrie in einem etwas kleineren als dem natürlichen Maßstab; und

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Pig. 5 und 6 in der Fig. h entsprechenden Ansichten jeweils herkömmliche und erfindungsgemälJe Schienen unterschiedlicher Größen.

Eine übliche Motorkettensäge enthält nach Fig. 1 ein Gehäuse 1, in dem der aus einem Elektromotor oder einem Verbrennungsmotor bestehende Antrieb und eine Schienenaufnahme für eine übliche Schiene 2 untergebracht sind. Ferner sind e.·in hinterer Handgriff 3, ein vorderer Handgriff 4 und ein Handschutz 5 vorgesehen. Die Schiene 2 ist in ihrer Umfangsfläche mit einer nicht dargestellten Führungsnut versehen, die zur Führung einer Sägekette 6 dienten, indem deren Treibglieder mit Gleitsitz in der Führungsnut liegen und deren Kettenglieder sich auf der Umfangsfläche der Schiene 2 abstützen.

Die Schiene 2 weist an ihrem einen Ende Anschlußorgane 7 und 8 in Form von Schlitzen und Bohrungen od. dgl. auf, die mit korrespondierenden Anschlußorganen der Schienenaufnahme in Form von Aufnahmebolzen und Kettenspannern od. dgl. zusammenwirken. An der in Fig. 1 linken Seite der Schienenaufnahme läuft die Sägekette 6 über ein vom Antrieb angetriebenes Kettenrad, das die Sägekette 6 in Richtung der aus Fig. 1 ersichtlichen Pfeile in Umlauf versetzt.

Am anderen Ende weist die Schiene 2 nach Fig. 2 eine Spitze 9 auf, längs derer das vorlaufende Trum der Sägekette 6 zum rücklaufenden Trum umgelenkt wird. Dieser Vorgang kann durch einen am vorderen Ende der Schiene Iv-X drehbar gelagerten Umlenkstern 10 unterstützt werden. Im übrigen weist ue

"" Schiene 2 eine Achse 11 auf, auf deren einer Seite ein Einlaufabschnitt 12: und

auf deren anderer Seite ein Auslauf abschnitt 13 angeordnet ist. Dabei führt der Einlauf abschnitt 12 zu einem auf derselben Seite der Achse 11 wie dieser liegenden Spitzenteil 14 hin, um allmählich in r'iesen überzugehen, während der Auslauf abschnitt 13 von einem auf derselben Seite der Achse 11 wie dieser liegenden unteren Spitzenteil 15 wegführt.

Der für das Rückschlagen herkömmlicher Motorkettensägen besonders kritische Bereich ist in Fig. 2 durch das Bezugszeichen 16 angedeutet. Er itr: .¹SSt &eegr; wesentlichen das ganze Spitzenteil 14. Wird die Sägekette in diesem Bereich an einen festen, harten Gegenstand gehalten, ist selbst bei großem Kraftaufwand ein Rückschlägen der Motorkettensäge kaum zu verhindern. Dies trifft selbst

für solche Motorkettensägen zu, die im Bereich der Spitze 9 einen vergleichsweise kleinen Radius aufweisen, obwohl bei diesen die Rückschlagwirkung geringer ist.

Es hat sich nun überraschend gezeigt, daß derartige Rückschläge mit einer Schiene 17 (Fig. 3) praktisch völlig vermieden werden können, bei der ein auf derselben Seite ihrer Achse 18 wie ein Einlauf abschnitt 19 liegendes Spitzenteil 20 einer Spitze 21 einen Krümmungsradius von nur zehn bis dreißig Millimeter aufweist und wenn der Einlauf abschnitt 19 über eine Einlauf schräge 22 zu diesem Spitzenteil 20 hinführt. Die Einlaufschräge 22 geht dabei als Tangente in dieses Spitzenteil 20 über, weist einen Radius von wenigstens 150 Millimeter auf und schließt mit der Achse 18 einen Winkel von 10° bis 40° ein. Im übrigen kann die Schiene 17 entsprechend der Schiene 2 ausgebildet sein.

Aus Fig. * lassen sich die für die Erfindung wesentlichen Merkmale etwas genauer ersehen. Während die oben dargestellte herkömmliche Schiene 2 im Bereich der Spitze 9 einen vergleichsweise großen Krümmungsradius Rl besitzt, weist die unten dargestellte Schiene 17 in diesem Bereich einen wesentlich kleineren Krümmungsradius R2 auf. Charakteristisch für die herkömmliche Schiene 2 ist ferner, daß sich die Krümmung der Spitze 9 praktisch über die gesamte vordere Hälfte eines gestrichelt angedeuteten Kreises mit dem Radius R2 bis zu einer Stelle 23 erstreckt, an welcher der häufig leicht nach außen gewölbte Einlauf abschnitt 12 in die Spitze 9 übergeht, so daß zwischen dem Einlauf abschnitt 12 und Spitze 9 allenfalls ein sehr kurzer, nicht deutlich ausgeprägter Ubergangsabschnitt vorhanden ist. Dagegen weist die erfindungsgemäße Schiene 17 zwischen dem Einlauf abschnitt 19 und der Spitze 21 die deutlich ausgeprägte Einlaufschräge 22 auf, die aufgrund ihres großen Krümmungsradius allenfalls ganz schwach gewölbt ist, aber auch völlig geradlinig verlaufen kann und zur Spitze 21 hin in das Spitzenteil 20 übergeht, das auf einem Teilkreis des gestrichelt angeordneten Kreises mit dem Radius R2 liegt.

Die durch die Einlaufschräge 22 erzielte, nahezu völlige Ausschaltung der gefährlichen Rückschlaggefahr läßt sich entsprechend auch bei Schienen anderer Größen realisieren, indem deren Geometrie, wie Fig. 5 und 6 zeigen, In entsprechender Weise abgeändert wird. Dabei hat sich völlig überraschend ergeben, daß die für die erfindungsgemäße Schiene 17 nach Fig. k angegebenen Maße

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^r auch bei den erfindungsgemäßen Schienen nach Fig. 5 und 6 zur Ausschaltung

der Rückschläge führen. Insbesondere betragen auch bei diesen die Krümmungsradien R2 im Spitzenteil 20 etwa zehn bis dreißig Millimeter, die Winkel zwischen der Einlauf schräge 22 und der Achse 18 etwa 10° bis 40° und die KrOm mungsradien der Einlauf schrägen 22 mehr als 150 Millimeter. Hinsichtlich der Winkelangaben ist dabei zu berücksichtigen, daß für den Fall, daß die Einlaufschrägen 22 nicht exakt geradlinig, sondern leicht konvex verlaufen, die ihre Enden verbindenden Sehnen zur Winkelbildung herangezogen werden. Sind die Einlaufschrägen 22 dagegen völlig geradlinig, dann ist es vorteilhaft, ihr an den Einlauf abschnitt 19 grenzendes Ende nicht, wie bei 2* in Fig. * gezeigt ist, abrupt in diesen übergehen zu lassen, sondern einen Übergangsbereich in Form eines schwach gekrümmten Bogens vorzusehen.

Größere Winkel als die angegebenen Winkel von 40° führen zur allmählichen Zunahme der Rückschlagneigung, während kleinere Winkel als 20° das Einstechen der Spitze 21 in das zu bearbeitende Holz erschweren, obwohl sie aus Gründen der Vermeidung von Rückschlägen noch durchaus geeignet sind. Daher werden für di« praktische Anwendung Winkel zwischen 20° und »0° bevorzugt, die in Fig. 4 mit gestrichelten Linien angedeutet sind. Durch diese Winkel ist bei gegebener Breite der Schiene 17 und bei gegebenem Radius R2 gleichzeitig die maximale Länge der Einlaufschräge 22 vorgegeben, die bis dicht an den Einlauf abschnitt 19 heranreichen sollte.

Hinsichtlich der Krümmungsradien R2 konnte bisher keine Abhängigkeit von der Ir Breite der Schienen 17 festgestellt werden, d.h. sowohl bei sehr breiten Schienen (Fig. 4) als auch bei sehr schmalen Schienen (Fig. 6) können vom Prinzip her gleiche Krümmungsradien R2 vorgesehen werden. Um ausreichend Platz für die Einlaufschräge 22 zu schaffen, ist es jedoch zweckmäßig, bei schmalen Schienen einen kleineren Krümmungsradius als bei sehr breiten Schienen vorzusehen.

Die maximale Länge der Einlaufschräge 22 ist im wesentlichen durch die Wahl des Radius R2, den Winkel zwischen ihr und der Schienenachse sowie die Breite der Schiene 17 festgelegt. Praktische Versuche haben allerdings gezeigt, daß die Länge der Einlaufschräge 22, von dem der Spitze zugewandten Ende an gemessen, auch kürzer sein kann, sofern ihre Länge wenigstens etwa 20 mm beträgt. Bei noch kürzeren Einlaufschrägen wird der für das Rückschlagen

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kritische Bereich lediglich von der Spitze in Richtung des an die Einlaufschräge angeschlossenen Einlaufabschnitts verlagert. Aus diesem Grund ist es zweckmäßig, die Einlaufschräge größer als 20 mm und in Anbetracht der übrigen Maße jeweils relativ lang, den Übergangsbereich zwischen ihr und dem anschließenden Einlauf abschnitt 19 dagegen relativ kurz zu wählen, damit die Einlaufschräge vorzugsweise langer als der Übergangsabschnitt ausgebildet ist.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht schließlich darin, daß die Einlaufschräge 22 einen Krümmungsradius aufweisen sollte, der wenigstens 150 Millimeter beträgt. Unterhalb dieses Wertes steigt die Rückschlagneigung stark an, während oberhalb dieses Wertes bis hin zu unendlich großen Krümmungsradien, d.h. bis zu geradlinigen Einlaufschrägen 22, keine Zunahme der Rück-O schlagneigung beobachtet werden konnte. Selbst geringe negative Krümmungs radien, d.h. leicht konkave statt konvexe Wölbungen der Einlaufschrägen 22 sind möglich, obwohl dies zur Vermeidung von Ungleichförmigkeiten beim Kettenlauf nicht unbedingt erwünscht ist.

Bei der bisher bester· Ausführungsform beträgt die Breite der Schiene 65 mm bei einem Radius Rl on 150 mm, einem Radius R2 von 15 mm, einem Winkel zwischen der Sehne der Einlauf schräge 22 und der Achse 18 der Schiene von 20° und einer Länge der Einlaufschräge 22 von 50 mm. Bei Anwendung einer Sägekette mit einer Teilung von 3/8" wurden keinerlei Rückschläge beobachtet, wie immer die Motorkettensäge auch an den zu bearbeitenden Holzkörper herangeführt wurde.

Die Ausgestaltung eines Auslaufabschnitts 25 ist für die Zwecke der Erfindung unbedeutend. Dennoch wird für eine bevorzugte Ausführungsform der Schiene vorgeschlagen, den Auslauf abschnitt 25 spiegelsymmetrisch zum Einlauf abschnitt 19, ein auf derselben Seite der Achse 18 wie dieser gelegenes Spitzenteil 26 spiegelsymmetrisch zum Spitzenteil 20 und eine zwischen beiden befindliche Einlaufschräge 27 spiegelbildlich zur Einlaufschräge 22 auszubilden, wobei die Achse 18 die Symmetrieachse ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die erfindungsgemäße Schiene auch in einer um die Achse 18 um ISO⁰ gedrehten Lage eingebaut und ohne jede Rückschlagneigung verwendet werden kann, so daß beim Befestigen der Schiene 17 in der Schienenaufnahme nicht auf eine besondere Schienenlage geachtet werden braucht. Allerdings ist es innerhalb der angegebenen Grenzen auch möglich, den Einlaufschrägen 22 und 27, den

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Spitzenteilen 20 und 26 und den Einlauf- bzw. Auslaufabschnitten 29 und 25 unterschiedliche Maße und Formen zu geben.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die sich auf vielfache Weise abwandeln lassen. So wurden z.B. im Hinblick auf die Einlaufscnrägen und die angegebenen Maße bisher keine Unterschiede zwischen Schienen mit oder ohne Umlenkstern bzw mit oder ohne zusätzliche Panzerung im Bereich der Spitzen festgestellt. Auch im Hinblick auf die im Einzelfall erwünschten Kettenteilungen können im Rahmen der angegebenen Grenzen alle bisher üblichen Maßnahmen bzw. Auswahlen getroffen werden. Schließlich ist es möglich, die Einlaufschräge durch Urnlenksterne entsprechend dem Umlenkstern 10 nach Fig. 2 festzulegen, indem die Kettensäge beispielsweise jeweils am Anfang der Einlaufschräge über einen ersten Umlenkstem und am Ende der Einlaufschräge über einen wie Üblich in der Spitze gelagerten zweiten Umlenkstern geleitet wird.

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Claims

Patentanwalt Diplom-Physiker Relnfrled Frhr. v. Schorlemer D-35OO Kassel Brüder-Grlmm-Platz 4 Telefon (&Ogr;5&THgr;1) 15335 -5806 Heinrich Xesper, 3501 Naumburg Ansprüche

1) Schiene für Motorkettensägen mit einer Längsachse, mit am einen Ende ausgebildeten Anschlußorganen für eine Schienenaufnahme, mit einer am anderen Ende ausgebildeten, einen kleinen Krümmungsradius aufweisenden Spitze, die zwei auf je eiier Seite der Achse liegende Teiie aufweist, mit einem zum einen Spitzenteil hinführenden und in dieses übergehenden, auf derselben Seite der Achse wie dieses liegenden Einlaufabschnitt und mit einem vom anderen Spitzenteil wegführenden, auf der anderen Seite der Achse liegenden Auslaufabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß das auf derselben Seite der Achse (18) wie der Einlauf abschnitt (19) liegend«· Spitzenteil (20) einen Krümmungsradius

' (R2) von 10-30 mm aufweist und der Einlauf abschnitt (19) über eine Einlaufschräge (22) in dieses Spitzenteil (20) übergeht, die tangential in dieses Spitzenteil (20) mündet, einen Radius von wenigstens 150 mm besitzt und mit der Achse (18) einen Winkel von 10° bis 40° bildet.

2) Schiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslauf abschnitt (25) symmetrisch zum Einlauf abschnitt (19), das auf der Seite des Auslauf abschnitts (25) liegende Spitzenteil (26) symmetrisch zum anderen Spitzenteil (20) und die Einlaufschräge (22) symmetrisch zu einer den Auslaufabschnitt (25) und das andere Spitzenteil (26) verbindenden weiteren Einlaufschräge (27) ausgebildet ist.

3) Schiene nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufschräge (22,27) geradlinig ausgebildet ist.

*) Schiene nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufschäge (22) eine Länge von wenigstens 20 mm aufweist.

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