STEINBÖCK, Markus (Hauffgasse 46/7/10, Wien, A-1110, AT)
TABELLION, Jan (Am Vogelsang 4, Staufenberg, 35460, DE)
STEINBÖCK, Markus (Hauffgasse 46/7/10, Wien, A-1110, AT)
| Patentansprüche 1. Kettentrieb (10, 29), insbesondere Sägekettentrieb einer Kettensäge, umfassend eine Sägekette (16), ein Antriebszahnrad (11) und ein Schwert (12, 31) mit einem Umlenkrad als Kettentriebselemente sowie eine Applikationsvorrichtung (13, 30) zur Schmierung des Kettentriebs, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung ein Schmierstoffdepot umfasst, welches als stückiger Festschmierstoff ausgebildet ist, und wobei die Applikationsvorrichtung derart angeordnet ist, dass der Festschmierstoff gegen eine Eingriffsoberfläche (28, 37) eines Kettentriebselements anliegt. 2. Kettentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierstoffdepot unter Vorspannung gegen das Antriebszahnrad (11) anliegt. 3. Kettentrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierstoffdepot als Schmierstoffprofilelement (14) ausgebildet ist. 4. Kettentrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierstoffprofilelement (14) eine Kontaktfläche (26) mit einer einem Kopfkreis dk des Antriebszahnrads (11) angepassten Form ausbildet. 5. Kettentrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass unabhängig von der Stellung des Antriebszahnrads (11) immer mindestens zwei Zähne (27) des Antriebszahnrads mit der Kontaktfläche (26) kontaktiert sind. 6. Kettentrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung eine Magazineinrichtung zur Speicherung und Nachführung eines weiteren Schmierstoffdepots umfasst. 7. Kettentrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierstoffdepot als ein Zahnrad (32) ausgebildet ist. 8. Kettentrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (32) so ausgebildet ist, dass es mit den Zahnflanken (37) des Antriebszahnrads (11) abwälzen kann. 9. Kettentrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierstoffdepot entlang einer Längsachse (20) des Schwerts (12, 31) beweglich angeordnet ist. 10. Kettentrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem dem Antriebszahnrad (11) zugewandten Ende (21) des Schwerts (12, 31) eine Ausnehmung (22, 40) zur Aufnahme des Schmierstoffdepots ausgebildet ist. 11. Kettentrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwert (12) eine Führung (23) der Applikationsvorrichtung (13) für das Schmierstoffdepot ausbildet. 12. Kettentrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung so ausgebildet ist, dass das Schmierstoffdepot werkzeugfrei austauschbar ist. 13. Kettentrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung eine Meldeeinrichtung umfasst, die einen Verbrauchszustand des Schmierstoffdepots erfassen kann. 14. Kettentrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Festschmierstoff auf Graphit-Basis hergestellt ist. 15. Kettentrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Festschmierstoff einen verschleißmindernden Zusatz enthält. 16. Kettentrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Festschmierstoff einen korrosionshemmenden Zusatz enthält. 17. Verfahren zur Applikation eines Schmierstoffs auf ein Kettentriebselement eines Kettentriebs (10, 29), insbesondere eines Sägekettentriebs einer Kettensäge, umfassend eine Sägekette (16), ein Antriebs- zahnrad (11) und ein Schwert (12, 31) mit einem Umlenkrad als Kettentrieb selemente, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikation des Schmierstoffs auf das Kettentriebselement durch Verbrauch eines an dem Kettentriebselement anliegenden Fest- schmierstoffdepots erfolgt. |
Die Erfindung betrifft einen Kettentrieb, insbesondere Sägenkettentrieb einer Kettensäge, umfassend eine Sägekette, ein Antriebszahnrad und ein Schwert mit einem Umlenkrad als Kettentriebselemente sowie eine Applikationsvorrichtung zur Schmierung des Kettentriebs. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Applikation eines Schmierstoffs auf ein Kettentriebselement eines derartigen Kettentriebs.
Kettentriebe für Kettensägen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Der Kettentrieb einer Motorsäge umfasst eine Sägekette, welche nicht wie bei einem Getriebe einer Übersetzung einer Kraft dient, sondern in Art einer Förderkette mit an Kettengliedern ausgebildeten Schneidflächen ausgebildet ist. Die Sägekette wird von einem Leitblech, dem so genannten Schwert bereichsweise geführt, wobei in einem Abstand zu einem Ende des Schwerts ein Antriebszahnrad zum Antrieb der Sägekette angeordnet ist und an einem gegenüberliegenden Ende des Schwerts, innerhalb desselben ein Umlenkrad, welches auch als Zahnrad ausgebildet sein kann, angeordnet ist. Das Umlenkrad dient insbesondere einer Verringerung einer Reibung der Sägekette an dem betreffenden Ende des Schwerts bei der Umlenkung. Die Sägekette ist gegenüber Ketten von Kettengetrieben vergleichsweise dünn ausgebildet, da keine gezielte Kraftübertragung mittels der Kette erfolgt und die Sägekette lediglich eine Schnittkraft der Schneidflächen der Sägekette beim Ein- dringen in einen zu schneidenden Werkstoff übertragen muss. Da die Sägekette mit relativ hoher Geschwindigkeit über das Schwert bewegt wird, ist eine ausreichende Schmierung der Sägekette unerlässlich. Auch wird von der Sägekette Schmierstoff an das zu schneidende Material beim Sägen abgegeben, so dass eine kontinuierliche Versorgung mit Schmierstoff notwendig ist. Die aus dem Stand der Technik bekannten Kettensägen sind daher regelmäßig mit einer Flüssigkeits- bzw. Öl- schmiereinrichtung ausgestattet. Diese Ölschmiereinrichtung weist jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. Grundsätzlich besteht bei der Ölschmierung das Problem, dass Schmutzpartikel bzw. Späne an einem Ölfilm leicht anhaften, so dass die Schmutzpartikel eine abrasive Wirkung auf die Gleitflächenpaarungen des Kettentriebs haben. Bei tiefen Temperaturen ändern sich zudem die Viskositätseigenschaften des Öls, sodass dann keine ausreichende Schmierung der Sägekette sichergestellt werden kann. Weiter hat die hohe Geschwindigkeit der Sägekette ein Abschleudern von Öl von der Sägekette zur Folge. Der Ölverbrauch von Kettensägen liegt daher bei bis zu 0,4 1 pro Stunde, wobei ein Großteil dieses Öls an die Umwelt abgegeben wird und zu deren Verschmutzung beiträgt. Weiter muss eine derartige Kettensäge über einen Ölvorratsbe- hälter und eine Dosiereinrichtung bzw. Pumpe verfügen. Insbesondere bei Handkettensägen führt dies zu einer unerwünschten Gewichtserhöhung der Kettensäge. Auch sind die Herstellungskosten einer Kettensäge nicht unerheblich durch den notwendigen Einbau einer Ölschmiereinrichtung beeinflusst.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen Kettentrieb bzw. ein Verfahren zur Applikation eines Schmierstoffs auf ein Kettentriebselement eines Kettentriebs vorzuschlagen, der bzw. dass eine verbesserte Sägekettenschmierung ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch einen Kettentrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst.
Der erfindungsgemäße Kettentrieb, insbesondere Sägekettentrieb einer Kettensäge umfasst eine Sägekette, ein Antriebszahnrad und ein Schwert mit einem Umlenkrad als Kettentriebselemente sowie eine Applikationsvorrichtung zur Schmierung des Kettentriebs, wobei die Applikationsvorrichtung ein Schmierstoffdepot umfasst, welches als stückiger Festschmierstoff ausgebildet ist, und wobei die Applikationsvorrichtung derart angeordnet ist, dass der Festschmierstoff gegen eine Eingriffsoberfläche eines Kettentriebelement anliegt.
Da der erfindungsgemäße Kettentrieb bzw. die Applikationsvorrichtung einen konsumierbaren Festschmierstoff zur Sägekettenschmierung verwendet, erfolgt kein Abschleudern des Festschmierstoffs von der Sägekette wie bei einem flüssigen Schmierstoff. Auch haften am Festschmierstoff keine Verunreinigungen an, die abrasiv auf Gleitflächenpaarungen wirken könnten. Da auf eine Ölpumpe bzw. einen Öltank verzichtet werden kann, werden eine Gewichtsersparnis und eine kostengünstigere Herstellung einer Kettensäge ermöglicht. Auch ist die Verwendung eines Festschmierstoffs aus Umweltgesichtspunkten vorteilhaft. Da die Sägekette, wie eingangs beschrieben, eine Förderkette ist, kann der Festschmierstoff nur innerhalb des Umfangs der Sägekette, das heißt nicht auf einer Außenumfangsseite der Sägekette auf einer Eingriffsoberfläche mit Schneidflächen aufgebracht werden. Außer dieser Einschrän- kung ist es grundsätzlich beliebig, auf weicher Stelle des Kettentriebs der Festschmierstoff appliziert wird.
Vorteilhaft ist es, wenn das Schmierstoffdepot unter Vorspannung gegen das Antriebszahnrad anliegt. Im Bereich des Antriebszahnrads einer Kettensäge kann die Applikationsvorrichtung besonders einfach integ- riert werden. So ist an dieser Stelle keine Miniaturisierung der Applikationsvorrichtung notwendig, wie dies im Bereich einer wirksamen Schnittlänge des Schwerts der Fall wäre. Aufgrund der dynamischen Lastwechsel der Sägekette, kann es zu einem Abheben der Sägekette vom Schwert kommen, so dass eine Schmierung des Antriebszahnrades gegenüber einer Direktschmierung der Sägekette vorteilhafter sein kann. Die Vorspannung kann durch eine Federeinrichtung, wie beispielsweise eine Schrauben-, Blatt- oder Spiralfeder, welche auf das Festschmierstoffstück eine Andruckkraft ausübt, bewirkt werden. Auch kann das Schmierstoffdepot ein- oder mehrstückig ausgebildet sein.
Auch kann das Schmierstoffdepot als Schmierstoffprofilelement ausge- bildet sein. Ein Profilelement ist besonders einfach herstellbar und kann beispielsweise einen Stangen- oder quaderförmigen Block von Festschmierstoff ausbilden, der gegen ein Kettentriebselement zur Anlage bringbar ist.
Das Schmierstoffprofilelement kann weiter eine Kontaktfläche mit einer einem Kopfkreis dk des Antriebszahnrads angepassten Form ausbilden. Demnach kann ein Radius r der Kontaktfläche des Schmierstoffsprofilelements mit einem Radius des Kopfkreises dk im Wesentlichen übereinstimmen. So kann sichergestellt werden, dass immer ein radialer Kontakt des Antriebszahnrades mit dem Schmierstoffprofilelement besteht. Die Kontaktfläche kann auch vergleichsweise lang sein, so dass ein Zahnkopf des Antriebszahnrades einen langen Weg auf der Kontaktfläche zurücklegt und eine entsprechend große Menge Festschmierstoff aufnehmen kann.
Auch ist es vorteilhaft, wenn unabhängig von der Stellung des Antriebs- zahnrads immer mindestens zwei Zähne des Antriebszahnrads mit der Kontaktfläche kontaktiert sind. So kann ein besonders ruhiger Lauf der Applikationsvorrichtung in Kontakteingriff mit dem Antriebszahnrad begünstigt werden.
Für den Fall eines Verbrauchs des Schmierstoffdepots ist es vorteilhaft, wenn die Applikationsvorrichtung eine Magazineinrichtung zur Speiche- rung und Nachführung eines weiteren Schmierstoffdepots umfasst. Die Magazineinrichtung kann eine Mehrzahl von Schmierstoffdepots aufnehmen bzw. bevorraten, wobei ein verbrauchtes Schmierstoffdepot dann durch Nachführung eines neuen Schmierstoffdepots automatisch ersetzt bzw. ergänzt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Schmierstoffdepot als ein Zahnrad ausgebildet sein. So kann eine Schmierung der Sägekette durch Abwälzen des Zahnrads mit beispielsweise der Sägekette erfolgen. Auch kann ein Zahnrad ebenfalls einen besonders ruhigen Lauf des Ketten- triebs begünstigen, da es aufgrund seiner Drehbarkeit nur einen minimalen Reibungswiderstand auf den Kettentrieb ausübt.
Das Zahnrad kann auch so ausgebildet sein, das es mit den Zahnflanken des Antriebszahnrads abwälzen kann. Demnach kann eine zentrale, vollumfängliche Zuführung des Festschmierstoffs auf im Wesentlichen den gesamten Außenumfang des Antriebszahnrads erfolgen. Eine Abgabe von Festschmierstoff vom Antriebszahnrad auf die Sägekette kann so begünstigt werden.
Wenn das Schmierstoffdepot entlang einer Längsachse des Schwerts beweglich angeordnet ist, beispielsweise in Art einer Längsführung, kann das Schmierstoffdepot besonders gut mit einem Kettentriebselement kontaktiert werden. Bei einem Verbrauch des Festschmierstoffs kann dann Festschmierstoff in Richtung des Kettentriebselements nachgeführt werden. Auch ist eine Ausrichtung des Schmierstoffdepots in Richtung der Längsachse des Schwerts im Hinblick auf den innerhalb des Ketten- triebs zur Verfügung stehenden Raums günstig.
Um ein möglichst großes Festschmierstoffstück verwenden zu können, bedarf es eines ausreichend großen Bauraums innerhalb des Umfangs der Sägekette. Ein großer Bauraum kann dadurch geschaffen werden, dass in dem dem Antriebszahnrad zugewandten Ende des Schwerts eine Ausneh- mung zur Aufnahme des Schmierstoffdepots ausgebildet ist. Wenn das Schwert ohnehin eine Ausnehmung in Art einer Nut zur längsverschiebli- chen Anordnung des Schwerts relativ zum Antriebszahnrad bzw. zum Spannen der Sägekette aufweist, kann diese Nut noch um diese zusätzliche Ausnehmung ergänzt sein.
In einer Ausführungsform kann das Schwert eine Führung der Applikationsvorrichtung für das Schmierstoffdepot ausbilden. Beispielsweise kann ein als Zahnrad ausgebildetes Schmierstoffdepot bzw. eine Achse des Zahnrads so längsbeweglich im Schwert gelagert sein, dass das Zahnrad gegen das Antriebszahnrad in Eingriff gebracht werden kann. Alternativ kann ein als Schmierstoffprofilelement ausgebildetes Schmierstoffdepot so mit dem Schwert verbunden sein, dass das Schmierstoffdepot ebenfalls mit dem Antriebszahnrad in Eingriff gebracht werden kann. Beispielsweise kann das Schwert speziell dafür ausgebildete Längsnuten oder Ausnehmungen aufweisen, die eine derartige Führung bilden.
Vorteilhaft kann die Applikationsvorrichtung so ausgebildet sein, dass das Schmierstoffdepot werkzeugfrei austauschbar ist. Das heißt das Schmierstoffdepot kann ohne Zuhilfenahme von Werkzeug leicht ausgewechselt werden, wenn es beispielsweise verbraucht ist. Beim Betrieb einer Kettensäge ist dies insbesondere von Vorteil, da so keine länger währenden Arbeitsunterbrechungen notwendig werden.
Die Applikationsvorrichtung kann eine Meldeeinrichtung umfassen, die einen Verbrauchszustand des Schmierstoffdepots erfassen kann. Die Meldeeinrichtung kann beispielsweise einen Schaltkontakt im oder am Schmierstoffdepots aufweisen, der schon vor einem Verbrauch oder bei einem Verbrauch des Schmierstoffdepots den Verbrauchszustand des Schmierstoffdepots signalisiert. Für den Fall das die Schmierung nicht mehr gewährleistet werden kann, kann die Meldeeinrichtung dann eine Abschaltung einer Kettensäge bewirken. Alternativ kann die Meldeeinrichtung eine visuelle Anzeige sein oder eine solche umfassen, die den Verbrauchszustand anzeigt. Als besonders vorteilhaft hinsichtlich der Schmiereigenschaften und des Abriebverhaltens als Vorraussetzung zur Übertragung des Schmierstoffs auf ein Kettentriebselement erweist es sich, wenn der Festschmierstoff auf Grafit-Basis hergestellt ist. Der Festschmierstoff kann im Übrigen aus weiteren Beimischungen bestehen, die eine Einstellung weiterer gewünschter Eigenschaften des Festschmierstoffs ermöglichen.
Unabhängig von der Auswahl eines geeigneten Zusatzmaterials ist es vorteilhaft, wenn der Festschmierstoff einen verschleißmindernden Zusatz, wie beispielsweise Teflon, enthält.
Des Weiteren kann der Festschmierstoff einen korrosionshemmenden Zusatz enthalten, mit dem die Korrosionsbeständigkeit des Kettentriebs, insbesondere im Bereich der Eingriffsoberflächen der Sägekette, verbessert werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Applikation eines Schmier- Stoffs auf ein Kettentriebselement eines Kettetriebs, insbesondere eines Sägekettentriebs einer Kettensäge, umfassend eine Sägekette, ein Antriebszahnrad und ein Schwert mit einem Umlenkrad als Kettentriebselemente, erfolgt die Applikation des Schmierstoffs auf das Kettentriebselement durch Verbrauch eines an dem Kettentriebselement anlie- genden Festschmierstoffdepots. Durch die Anwendung dieses Verfahrens sind die zuvor beschriebenen Vorteile erzielbar.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Vorrichtungsanspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine abschnittsweise, schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Kettentriebs;
Fig. 2 eine abschnittsweise, schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Kettentriebs.
Fig. 1 zeigt einen Kettentrieb 10 in einer abschnittsweisen Darstellung mit einem Antriebszahnrad 1 1 einem Schwert 12 und eine Applikationsvorrichtung 13 , gebildet aus einem Schmierstoffprofilelement 14 und einer Schraubenfeder 15. Über das Antriebszahnrad 14 und das Schwert 12 wird eine hier nur schematisch dargestellte Sägekette 16 geführt, wobei eine Drehung des Antriebszahnrads 1 1 um seine Achse 17 einen Umlauf der Sägekette 16 um das Schwert 12 mit dem hier nicht dargestellten Umlenkrad bewirkt. Das Schwert 12 ist mit hier nicht dargestellten Schrauben an einem Kettensägengehäuse 18 befestigt, wobei das Schwert 12 eine Nut 19 ausbildet, in die die Schrauben eingesetzt sind und die eine Verschiebung des Schwerts 12 in Richtung einer Längsachse 20 desselben relativ zum Antriebszahnrad 1 1 ermöglicht. Diese Verschiebung ist immer dann notwendig, wenn die Sägekette 16 gespannt oder ausgewechselt werden soll.
An einem dem Antriebszahnrad 1 1 zugewandten Ende 21 des Schwerts 12 ist weiter eine Ausnehmung 22 zur Aufnahme des Schmierstoffprofilelements 14 am Schwert 12 vorgesehen. Die Ausnehmung 22 bildet zusammen mit einer hier nicht näher dargestellten Nut im Schmierstoffprofilelement 14 eine Führung 23 aus. Die Schraubenfeder 15 bewirkt eine Andruckkraft des Schmierstoffprofilelements 14 in Richtung des Pfeils 24 auf das Antriebszahnrad 1 1 , welches in Richtung des Pfeils 25 drehbar ist. Die Applikationsvorrichtung 13 bildet eine ringabschnittsförmi- ge, konkave Kontaktfläche 26 aus, welche, wie hier dargestellt, mit mindestens immer zwei Zähnen 27 des Antriebszahnrades 1 1 kontaktiert ist. Ein am Schmierstoffprofilelement 14 ausgebildeter Radius r ent- spricht demnach im Wesentlichen einem hier strichlinienförmig dargestellten Kopfkreisdurchmessers dk des Antriebszahnrades 1 1. Bei einem Kontakt eines Zahnkopfs 28 eines Zahns 27 mit der Kontaktfläche 26 erfolgt ein Abrieb von Festschmierstoff vom Schmierstoffprofilelement in radialer Richtung, wobei der Festschmierstoff im weiteren Verlauf der Drehung des Antriebszahnrades 1 1 an die Sägekette 16 so weitergegeben wird, dass eine Schmierung von hier nicht näher gezeigten Eingriffsoberflächen der Sägekette 16 mittels des Festschmierstoffs möglich wird.
Fig. 2 zeigt einen Kettentrieb 29 ähnlich des in Fig. 1 dargestellten Kettentriebs mit einer Applikationsvorrichtung 30 und einem entsprechend an die Applikationsvorrichtung 30 angepassten Schwert 31. Die Applikationsvorrichtung 30 weist ein ein Schmierstoffdepot ausbildendes Zahnrad 32 mit einer Achse 33 und einer hier nicht näher dargestellten Drehlagerung sowie eine Schraubenfeder 34 auf, welche das Zahnrad 32 bzw. dessen Achse 33 in Richtung des Pfeils 35 bewegt und vorspannt. Das Zahnrad 32 weist den gleichen Modul und Teilkreisdurchmesser d wie das Antriebszahnrad 1 1 auf. Eine Drehbewegung des Antriebszahnrads 1 1 in Richtung des Pfeils 25 bewirkt eine Drehbewegung des Zahnrads 32 in Richtung eines Pfeils 36, derart, dass die Zahnräder 1 1 und 32 ineinander kämmen, wobei Zahnflanken 37 der Zähne 27 und Zahnflanken 38 von Zähnen 39 des Zahnrads 32 in Eingriff stehen. Dabei wird Festschmierstoff vom Zahnrad 32 bzw. dessen Zahnflanken 38 abgetragen und über die Zahnflanken 37 auf die Sägekette 16 übertragen. Damit das Zahnrad 32 frei bewegbar ist, weist das Schwert 31 eine Ausnehmung 40 auf, die dementsprechend ausgebildet ist.
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