DE3817436A1 - Schneidzahnglied fuer eine saegekette einer motorkettensaege - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneidzahnglied für eine Säge­ kette einer Motorkettensäge nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 oder 10.

Derartige Schneidzahnglieder werden als Kettenglieder in einer Sägekette angeordnet, wobei sie längs der Sägekette abwechselnd als rechte und linke Schneidzahnglieder auf jeder Seite der Sägekette vorgesehen sind. Der Sägeketten­ verband besteht ferner aus Mittelgliedern und weiteren Seitengliedern, die durch Nieten untereinander gelenkig verbunden sind.

Die auf jeder Seite der Sägekette angeordneten Seiten­ glieder und Schneidzahnglieder weisen einen Fuß auf, an dem vordere und hintere Laufflächen vorgesehen sind, über die die Sägekette an einer Führungsfläche einer Führungsnut im Schwert einer Motorsäge geführt ist.

Liegen die Laufflächen des Schneidzahngliedes fest auf der Führungsfläche an, dann weist das der Dachschneide nach­ laufende Zahndach einen Freiwinkel gegenüber der Schnittebene auf. Der Freiwinkel ist zur Funktion der Dach­ schneide zwingend erforderlich; er muß so ausgebildet sein, daß einerseits ein guter Eingriff der Dachschneide in das Holz zur Erzielung einer gleichbleibenden Schnittleistung gewährleistet ist, andererseits aber ein unkontrollierter, zu tiefer Eingriff sicher vermieden ist. Ein zu tiefer Eingriff führt zu einem ungleichmäßigen Schnittverhalten und kann zu einem Rückschlagen des Sägeschwertes (Kick­ back-Effekt) in Richtung auf die Bedienungsperson führen, was diese erheblich gefährden würde.

Ein gleichbleibendes Schnittverhalten wird meist durch eine genaue Abstimmung des Freiwinkels in Verbindung mit vor­ laufenden Tiefenbegrenzern erzielt. Ein anderer Vorschlag sieht vor (DE-OS 34 30 975), am nachlaufenden Ende des Zahndaches einen Führungshöcker anzuordnen, der zusammen mit dem Tiefenbegrenzer einen optimalen Eingriff der Dach­ schneide sicherstellen soll.

Bei der bekannten Sägekette ist durch eine besondere Gestaltung der Einzelglieder, insbesondere aber durch Gestaltung des Schneidzahngliedes, zwar meist ein gleichmäßiges Schnittverhalten bei gleichbleibender Schnittleistung im Neuzustand der Sägekette festzustellen; bei zunehmendem Verschleiß der Sägekette können jedoch Sägekettenvibrationen auftreten, die ein ungleichmäßiges Schnittverhalten und verminderte Schnittleistung zur Folge haben; bekannte Sägeketten sind daher bereits nach einer bestimmten Betriebszeit auszutauschen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schneidzahn­ glied für die Sägekette einer Motorkettensäge derart aus­ zubilden, daß auch nach längerer Betriebszeit und häufigem Nachschärfen ein vibrationsarmer Lauf der Sägekette und ein gleichmäßiges Schnittverhalten bei etwa gleichbleibender Schnittleistung erzielt ist.

Diese Aufgabe wird nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 oder Anspruchs 10 gelöst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die hintere Lauffläche des Grundkörperfußes deutlich stärker verschleißt als die vordere Lauffläche. Dies ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß die an der Dachschneide angrei­ fenden Kräfte die hintere Lauffläche stärker belasten als die vordere Lauffläche, die aufgrund der am Schneidzahn­ glied wirkenden Kinematik eher entlastet wird.

Aufgrund des stärkeren Verschleißes der hinteren Lauffläche am Grundkörperfuß kippt der Schneidzahn mit zunehmendem Verschleiß entgegen der Laufrichtung nach hinten weg, wo­ durch sich die Lage des Zahndaches zur Schnittebene ändert; der Freiwinkel wird größer.

Parallel zum Verschleiß der hinteren Lauffläche wird das Zahndach bei notwendigen Nachschärfvorgängen ebenfalls abgetragen, wodurch die Dachschneide immer näher an den Zahndachabschnitt zu liegen kommt, der durch den kleineren Freiwinkel gekennzeichnet ist. Da erfindungsgemäß der Frei­ winkel des Zahndaches bei zunehmendem Verschleiß der Dach­ schneide aufgrund der angegebenen konstruktiven Ausbildung des Schneidzahns kleiner wird, andererseits aber aufgrund des betriebsbedingten Verschleißes der hinteren Lauffläche der Schneidzahn entgegen der Laufrichtung kippt und sich somit die Lage des Zahndaches zur Schnittebene unter Ver­ größerung des Freiwinkels ändert, kann der Freiwinkel auch nach längerer Betriebszeit innerhalb einer Größe gehalten werden, der zur Erzielung eines gleichmäßigen Schnitt­ verhaltens und eines vibrationsarmen Laufs der Sägekette erforderlich ist. So wird der an die Dachschneide an­ schließende Freiwinkel vorzugsweise um etwa 7° ausgeführt, während der anschließende kleinere Freiwinkel in einem Bereich zwischen 3° und 6°, vorzugsweise 5°, gewählt wird.

Bei richtiger Handhabung einer Motorkettensäge mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Sägekette ist ferner eine deutlich verminderte Neigung zu Kick-back-Effekten fest­ gestellt worden.

Das Zahndach kann vorteilhaft aus zwei oder mehr geraden Abschnitten mit kleiner werdenden Freiwinkeln bestehen, wobei die Änderung in der Größe des Freiwinkels entgegen der Laufrichtung der Sägekette sprunghaft ist. Vorzugsweise ist die Änderung des Freiwinkels jedoch stetig, wobei das Zahndach insbesondere als Kurve ausgebildet ist, die kon­ vexe Form haben kann.

In einer nebengeordneten Lösung der zugrunde liegenden Auf­ gabe wird an den Laufflächen des Schneidzahngliedes einge­ griffen. Hierbei wird die hintere Lauffläche länger als die vordere Lauffläche ausgebildet, und zwar derart, daß der verschleißbedingte Höhenverlust an beiden Laufflächen etwa gleich ist. Ein Kippen des Schneidzahngliedes entgegen der Laufrichtung ist somit vermieden, so daß sich auch der am Zahndach konstruktiv vorgegebene Freiwinkel nicht ändern kann, der vorzugsweise 7° beträgt. Wird auch das auf der anderen Längsseite angeordnete, parallel zum Schneidzahn­ glied liegende Seitenglied des Kettenverbandes mit Lauf­ flächen entsprechend dem Schneidzahnglied ausgeführt, ist auch einem seitlichen Wegkippen des Schneidzahngliedes entgegengewirkt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiele der Er­ findung dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schneidzahngliedes,

Fig. 2 eine Seitenansicht auf das Zahndach eines weiteren Ausführungsbeispieles des Schneidzahngliedes,

Fig. 3 eine Seitenansicht auf das gerundete Zahndach eines erfindungsgemäßen Schneidzahngliedes,

Fig. 4 eine Seitenansicht auf eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneidzahngliedes mit unterschiedlich langen Laufflächen an dessen Fuß,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schneidzahngliedes mit modifiziertem Tiefen­ begrenzer.

Das in den Ausführungsbeispielen gezeigte Schneidzahnglied weist einen Grundkörper 1 mit zwei Nietöffnungen 2, 3 auf, deren Mittelpunkte auf einer zur Führungsfläche 4 paral­ lelen Geraden 18 liegen. Die Nietöffnungen 2, 3 sind derart angeordnet, daß die vorlaufende Nietöffnung 3 zur vorlau­ fenden Kante 5 und die nachlaufende Nietöffnung 2 zur nach­ laufenden Kante 6 etwa gleichen Abstand haben. Ferner lie­ gen die Nietöffnungen 2 und 3 mit Abstand voneinander, der durch eine Mittelsenkrechte 10 halbiert wird.

Der Grundkörper 1 weist an seinem Fuß eine vordere Lauf­ fläche 8 und eine hintere Lauffläche 9 auf. Die vordere Lauffläche 8 beginnt etwa unterhalb der vorlaufenden Niet­ öffnung 3 und erstreckt sich zur vorlaufenden Kante 5 hin, während die hintere Lauffläche 9 etwa unterhalb der nach­ laufenden Nietöffnung 2 beginnt und sich auf die hintere, nachlaufende Kante 6 erstreckt.

Oberhalb der nachlaufenden Nietöffnung 2 ist am Grundkörper 1 ein Schneidzahn 11 angeformt, dessen Dachschneide 12 etwa in Höhe der Mittelsenkrechten 10 liegt. Der Dachschneide 12 vorlaufend ist am Grundkörper 1 ferner ein Tiefenbegrenzer 40 angeformt, der die Eingrifftiefe der Dachschneide 12 bestimmt. Es kann vorteilhaft sein, das erfindungsgemäße Schneidzahnglied ohne Tiefenbegrenzer 40 auszuführen und diesen an einem dem Schneidzahn 11 vorlaufenden Glied der Sägekette anzuordnen.

Das an die Dachschneide 12 anschließende Zahndach 13 weist über seine entgegen der Laufrichtung 7 sich erstreckende Länge einen unterschiedlichen Freiwinkel zu der Schnitt­ ebene auf, die in Fig. 1 mit einer Geraden 17 angedeutet ist. Die Schnittebene 17 liegt parallel zur Führungsfläche 4 am nicht gezeigten Sägeschwert einer Motorkettensäge, an der sich die Laufflächen 8 und 9 des Schneidzahngliedes abstützen.

Das Zahndach 13 des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbei­ spiels eines ersten erfindungsgemäßen Schneidzahngliedes ist über seine Länge mit zwei Winkeln unterschiedlicher Größe ausgebildet. Der erste Abschnitt a des Zahndachs 13 schließt unmittelbar an die Dachschneide 12 an und weist einen Freiwinkel 14 von vorzugsweise 7° auf. Der entgegen der Laufrichtung 7 anschließende zweite Abschnitt b des Zahndachs 13 weist einen kleineren Freiwinkel 15 auf, der vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 3° und 6° liegt, insbesondere 5° groß ist. Der kleinere Freiwinkel 15 im Abschnitt b kann sehr einfach durch Aufbringen einer vor­ zugsweise keilförmigen Materialschicht 16 erzielt werden.

Im Einsatz des Schneidzahngliedes verschleißt dieses sowohl an seinen Laufflächen 8 und 9 wie auch - insbesondere durch das Nachschärfen - an seiner Dachschneide 12, die sich da­ durch entgegen der Laufrichtung 7 nach hinten verlagert.

Wie sich herausgestellt hat, verschleißt die hintere Lauf­ fläche 9 stärker als die vordere Lauffläche 8, wodurch das Schneidzahnglied nach hinten entgegen der Laufrichtung 7 wegkippt. Die Verbindungslinie 18 der beiden Mittelpunkte der Nietöffnungen 2 und 3 liegt also nicht länger parallel zur Führungsfläche 4, sondern bildet mit dieser einen in Laufrichtung 7 geöffneten spitzen Winkel.

Dieses durch den stärkeren Verschleiß der hinteren Lauf­ fläche 9 bedingte Kippen führt zu einer Vergrößerung des tatsächlichen Freiwinkels am Zahndach 13. Die Teilab­ schnitte a und b der unterschiedlichen Freiwinkel 14 und 15 werden in ihrer Länge nun so gewählt, daß bei einem Ab­ kippen von zum Beispiel mehr als 1° die Verlagerung der Dachschneide entgegen der Laufrichtung 7 infolge Verschleiß und Nachschärfen bis zum Beginn des Abschnitts b mit kleinerem Freiwinkel 15 erfolgt ist. Der sich nun tatsäch­ lich einstellende Freiwinkel im Abschnitt b setzt sich zusammen aus dem konstruktiv vorgegebenen Winkel - zum Beispiel 5° - und dem sich aus dem Abkippen des Schneid­ zahngliedes ergebenden Winkel von zum Beispiel 1°. Dieser tatsächliche Freiwinkel von insgesamt 6° bietet so die Gewähr, daß die Dachschneide 12 unter gleichmäßigem Schnittverhalten in das Holz einschneiden kann. Eine infolge Verschleiß sich ergebende Vergrößerung des Frei­ winkels 14 am Zahndach 13 über den einem Schneidzahnglied konstruktiv vorgegebenen maximalen Freiwinkel von zum Bei­ spiel 7° wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung über eine lange Betriebszeit sicher vermieden. Somit ist auch nach langer Betriebszeit ein vibrationsfreier Lauf der Sägekette bei etwa gleichbleibender Schnittleistung er­ zielt.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 schließen die Abschnitte a und b genau an der Lotrechten 19 im Mittelpunkt der nach­ laufenden Nietöffnung 2 aneinander an.

In Weiterbildung der Erfindung ist nach Fig. 2 das Zahndach 13 in mehrere gerade Teilabschnitte c, d, e und f unter­ teilt, deren Freiwinkel 20, 21, 22, 23 stufenweise kleiner werden. Anstelle von geraden Teilabschnitten können auch Kurventeilstücke vorteilhaft sein. Eine derartige kon­ struktive Ausbildung gewährleistet, daß der optimale Frei­ winkel mit nur geringen Größenschwankungen während der gesamten Einsatzzeit des Schneidzahngliedes eingehalten wird. Anstelle der über die Länge des Zahndaches 13 sprung­ haften Änderung des Freiwinkels kann zu seiner optimalen Anpassung eine Zahndachkurve vorgesehen sein (Fig. 3), deren Krümmung entsprechend des zu erwartenden Mehr­ verschleißes der hinteren Lauffläche 9 gewählt ist. Mit einer derartigen, dem Mehrverschleiß angepaßten Kurve kann ein über eine lange Betriebszeit fast konstanter Freiwinkel erzielt werden, was dessen genaue Einstellung ermöglicht.

Eine andere Lösung zur Erzielung eines gleichmäßigen Schnittverhaltens ist in Fig. 4 gezeigt. Um ein Abkippen des Grundkörpers unter Vergrößerung des Freiwinkels zu vermeiden, ist die hintere Lauffläche 9 des Schneidzahn­ gliedes größer ausgebildet als die vordere Lauffläche 8. Vorzugsweise ist die hintere Lauffläche 9 länger, was durch entsprechende Gestaltung des Grundkörperfußes ohne großen Fertigungsaufwand erzielbar ist. Die Längendifferenz l₁-l₂ ist dabei so bemessen, daß der verschleißbedingte Materialabtrag in der Höhe an beiden Laufflächen 8 und 9 etwa gleich ist, so daß die Verbindungslinie 18 der Mit­ telpunkte der Nietöffnungen 2 und 3 seine Lage über die Betriebszeit des Schneidzahns im wesentlichen nicht ändert; das Schneidzahnglied ändert somit über die gesamte Be­ triebszeit der Kette seine Lage zur Führungsfläche 4 nicht, so daß auch der Freiwinkel 14 des Zahndachs 13 unverändert bleibt. Das Zahndach 13 selbst kann somit über seine ganze Länge mit einem konstruktiv vorgegebenen, einheitlichen Freiwinkel von vorzugsweise 7° ausgebildet werden.

Es kann vorteilhaft sein, nicht nur das Schneidzahnglied selbst, sondern auch das auf der anderen Längsseite der Sägekette auf gleicher Höhe parallel liegende Seitenglied mit dem Schneidzahnglied entsprechenden Laufflächen unter­ schiedlicher Länge auszubilden, so daß die Sägekette auch nach längerer Betriebszeit seine Abstützlage in der Füh­ rungsnut nicht ändert. Der Schneidzahn wird daher auch seitlich nicht wegkippen.

In Weiterbildung der Erfindung ist die hintere Lauffläche 9 so ausgebildet, daß ihre Aufstandsfläche mit zunehmendem Verschleiß größer wird als die der vorderen Lauffläche. Hierdurch wird einem Kippen entgegen der Laufrichtung 7 aktiv entgegengewirkt.

Im Rahmen der Erfindung kann es vorteilhaft sein, einer­ seits das Zahndach 13 wie in den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 3 auszubilden und zusätzlich unterschied­ liche Laufflächen wie in Fig. 4 vorgeschlagen anzuordnen.

Um zusätzlich eine sichere Abstützung des Schneidzahn­ gliedes am Schnittgrund zu gewährleisten, wird die Ab­ stützfläche 41 des dem Schneidzahn 11 vorlaufenden Tiefen­ begrenzers 40 um ein Stück t ₂ in Richtung auf den Schneid­ zahn 11 verlängert. Die dem Schneidzahn 11 zugewandte nachlaufende Kante 42 der Abstützfläche 41 endet etwa auf der Lotrechten 43 im Mittelpunkt der vorlaufenden Niet­ öffnung 3. Die in Laufrichtung 7 gemessene Gesamtlänge t ₁ + t ₂ der Abstützfläche 41 stützt sich beim Schnitt im Schnittgrund ab, wodurch ein Teil der auf die hintere Lauffläche 9 wirkenden Kräfte abgefangen und somit der Verschleiß an der Lauffläche 9 vermindert wird. Die Gesamt­ länge t ₁ + t ₂ der Abstützfläche 41 des Tiefenbegrenzers 40 wird dabei so gewählt, daß entweder in Verbindung mit der Maßnahme nach dem Ausführungsbeispiel Fig. 4 ein gleicher Verschleiß der Laufflächen 8 und 9 erzielbar ist oder in Verbindung mit einem Zahndach unterschiedlicher Freiwinkel nur geringe Schwankungen um einen optimalen Freiwinkel auftreten.

Eine vorteilhafte Auslegung des Schneidzahngliedes kann auch dadurch erzielt werden, daß kumulativ das Zahndach 13 über seine Länge mit unterschiedlichen Freiwinkeln, die Laufflächen 8 und 9 am Grundkörperfuß unterschiedlich lang und die Abstützfläche 41 des Tiefenbegrenzers 40 zum Schneidzahn hin verlängert ist.

Claims (13)

1. Schneidzahnglied für eine Sägekette einer Motor­ kettensäge, bestehend aus einem Grundkörper (1) mit zwei Nietöffnungen (2, 3), dessen Fuß etwa unterhalb der vorlaufenden Nietöffnung (3) eine vordere Lauf­ fläche (8) und etwa unterhalb der nachlaufenden Niet­ öffnung (2) eine hintere Lauffläche (9) aufweist, und mit einem am Grundkörper (1) angeformten Schneidzahn (11), dessen an die Dachschneide (12) anschließendes Zahndach (13) einen Freiwinkel (14, 15) gegenüber der gedachten Schnittebene aufweist, wobei dem Schneidzahn (11) ein vorlaufender Tiefenbegrenzer (40) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiwinkel (15) im hinteren, nachlaufenden Abschnitt (b) des Zahndaches (13) kleiner ist als im vorlaufenden, an die Dach­ schneide (12) anschließenden Abschnitt (a) des Zahn­ daches (13).

2. Schneidzahnglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahndach (13) über seine Länge mehr als zwei Abschnitte mit kleineren Freiwinkeln (20, 21, 22, 23) aufweist.

3. Schneidzahnglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiwinkel (14, 15; 20 bis 23) über die Länge des Zahndaches (13) sprunghaft kleiner wird.

4. Schneidzahnglied nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahndach (13) aus geraden Teilabschnitten (a, b; c, d, e, f) mit unterschiedlichen Freiwinkeln (14, 15; 20, 21, 22, 23) zusammengesetzt ist.

5. Schneidzahnglied nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahndach (13) aus gekrümmten Teilabschnitten mit unterschiedlichen Freiwinkeln zusammengesetzt ist.

6. Schneidzahnglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Freiwinkel (14) über die Länge des Zahndaches (13) stetig verkleinert.

7. Schneidzahnglied nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahndach (13) etwa konvex ausgebildet ist und die größte Konvexität im nachlaufenden Endbereich des Zahndachs vorgesehen ist.

8. Schneidzahnglied nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinere Freiwinkel (15) durch eine nachträglich aufgebrachte Material­ schicht (16) von vorzugsweise etwa keilförmiger Gestalt gebildet ist.

9. Schneidzahnglied nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Freiwinkel (14, 20) etwa 7° und der kleinste Freiwinkel (15, 23) etwa 3° bis 6°, vorzugsweise 5°, aufweist.

10. Schneidzahnglied für eine Sägekette einer Motor­ kettensäge, bestehend aus einem Grundkörper (1) mit zwei Nietöffnungen (2, 3), dessen Fuß etwa unterhalb der vorlaufenden Nietöffnung (3) eine vordere Lauf­ fläche (8) und etwa unterhalb der nachlaufenden Nietöffnung (2) eine hintere Lauffläche (9) aufweist, und mit einem am Grundkörper (1) angeformten Schneid­ zahn (11), dessen an die Dachschneide (12) anschließendes Zahndach (13) einen Freiwinkel (14) gegenüber der gedachten Schnittebene (17) aufweist, wobei dem Schneidzahn (11) ein vorlaufender Tiefen­ begrenzer (40) zugeordnet ist, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Lauffläche (9) länger als die vordere Lauffläche (8) ausgebildet ist, derart, daß der verschleißbedingte Höhenverlust an beiden Laufflächen (8, 9) etwa gleich ist.

11. Schneidzahnglied nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Lauffläche (9) mit zunehmendem Verschleiß größer wird als die vordere Lauffläche.

12. Schneidzahnglied nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das parallel zum Schneid­ zahnglied auf der anderen Längsseite der Sägekette angeordnete Seitenglied des Kettenverbandes ent­ sprechend den Laufflächen (8, 9) des Schneidzahngliedes ausgebildete Laufflächen aufweist.

13. Schneidzahnglied nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiefenbegrenzer (40) eine verlängerte, sich entgegen der Laufrichtung (7) erstreckende Abstützfläche (41) aufweist, die sich etwa bis zu der in der Mitte des vorlaufenden Nietloches (3) errichteten Lotrechten (43) auf den Schneidzahn (11) zu erstreckt.