DE3518990A1

DE3518990A1 - Fuehrungsschiene fuer eine kettensaege

Info

Publication number: DE3518990A1
Application number: DE19853518990
Authority: DE
Inventors: Norbert Apfel; Wilfried Dr.-Ing. 7050 Waiblingen Noll; Hans-Peter Stehle
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 1985-05-25
Filing date: 1985-05-25
Publication date: 1986-11-27
Anticipated expiration: 2005-05-26
Also published as: FR2582249B1; JPS61272101A; US4693007A; SE8505494D0; AU583122B2; SE465759B; FR2582249A1; JPH0737004B2; DE3518990C2; SE8505494L; AU5784286A; CA1260807A

Description

D'c-i.-inp. ν i. JiiC-· --■■-·· '■

Firma A 38 227/proa

Andreas Stihl

Badstraße 115 ^ ." M-.·.--„

7050 Waiblingen ^6"-^ * ' -^? " "^v)

Führungsschiene für eine Kettensäge

Die Erfindung betrifft eine Führungsschiene für eine Kettensäge nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Führungsschienen dieser Art sind bei motorisch angetriebenen Kettensägen vorgesehen und dienen zur Führung und Abstützung einer um die Führungsschiene umlaufenden endlosen Sägekette.

Solche, für den mobilen Einsatz bestimmte Motorkettensägen werden im Betrieb von Hand geführt bzw. getragen. Aus diesem Grunde ist man schon seit langem bemüht, das Gewicht solcher Kettensägen so weit wie möglich zu reduzieren. Da die Führungsschiene, die aus Stabilitätsgründen meist aus Stahl besteht, erheblich zum Gesamtgewicht der Maschine beiträgt, versucht man auch hier eine Gewichtseinsparung zu erreichen.

Bei einer bekannten Kettensäge ist hierzu die Führungsschiene in Sandwich-Bauweise aufgebaut und besteht aus zwei Seitenteilen, zwischen Jenen ein fest mit ihnen verbundenes Mittelteil liegt, das von den Seitenteilen zur Bildung einer Führungsnut für die Sägekette überragt ist. Seitenteile und Mittelteil bestehen aus Stahl und sind durch Punktschweißen miteinander verbunden. Zur Gewichtseinsparung sind im Mittelteil Aussparungen vorgesehen, so daß das Mittelteil im wesentlichen aus einem, den Nutgrund bildenden schmalen Ring besteht, der durch Streben mit dem gegenüberliegenden Rand verbunden ist. Dieser mit Aussparungen versehene Mittelteil hat die Funktion, den genauen Abstand zwischen den beiden Seiten-

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teilen zu sichern, die Nuttiefe zu bestimmen und das Eindringen von Spänen oder dgl. zwischen die Seitenplatten zu verhindern.

Diese bekannte Ausführung hat den Nachteil, daß sie, insbesondere bei langen Führungsschienen, noch verhältnismäßig schwer ist.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Führungsschiene nach dem Oberbegriff so auszubilden, daß zur Gewichtseinsparung für das Mittelteil auch' ein mit den Seitenteilen nicht verschweißbarer Werkstoff mit geringerem spezifischen Gewicht einsetzbar ist, wobei die Stabilität bekannter Führungsschienen erreicht werden soll.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Führungsschiene durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Durch die vorteilhafte Verschweißung der Seitenteile unter Umgehung des Mittelteils, das nach dem Schweißen formschlüssig zwischen den beiden Seitenteilen liegt, können für das Mittelteil auch mit den Seitenteilen nicht verschweißbare Werkstoffe eingesetzt werden, ohne daß die Stabilität der Führungsschiene im Vergleich zu der bekannten Ausführung vermindert wird. Durch entsprechende Wahl eines Werkstoffes mit geringem spezifischen Gewicht für das Mittelteil kann eine deutliche Gewichtsreduzierung der Führungsschiene erreicht werden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen und im folgenden näher beschrieben sind. Es zeigen:

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Fig. 1 eine,teilweise im Schnitt dargestellte

Seitenansicht einer Führungsschiene nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht in Darstellung nach Fig. 1, mit abgenommener Seitenplatte,

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt längs der Schnittlinie III - III in Fig. 1,

Fig. 4a

bis Fig. 7A verschiedene Ausführungen von Stahleinlagen nach der Erfindung in Draufsicht,

Fig. 4B

bis Fig. 7B die Stahleinlagen nach den Fig. 4A bis 7A jeweils in Seitenansicht.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Führungsschiene 1 für eine Kettensäge ist nach der Sandwich-Bauweise aufgebaut und besteht im wesentlichen aus drei Schichten, den beiden äußeren Seitenteilen 2 und 3 und dem dazwischen liegenden Mittelteil 4, das in dieser Ausführungsform durch Stahleinlagen 6 mit den Sextenteilen 2, 3 formschlüssig verbunden ist. Die Seitenteile 2 und 3 überragen das Mittelteil an der Ober-, Vorder- und Unterseite, wodurch eine Führungsnut 8 für die Sägekette gebildet ist. Der Nutgrund wird dabei an der Oberseite 14 und der Unterseite 15 der Führungsschiene 1 durch das Mittelteil 4 gebildet. An der Einspannseite der Führungsschiene 1 (linke Seite in den Fig. 1 und 2) schließt das Mittelteil 4 mit den Seitenteilen 2 und 3 ab, zum freien Ende der Führungs-

schiene 1 hin (rechte Seite in Fig. 1 und 2) reicht das Mittelteil 4 bis kurz vor ein Leerlaufritzel 11, das zwischen den vorderen Enden der Seitenteile 2 frei drehbar gelagert ist. Zur Befestigung der Führungsschiene 1 innerhalb des hier nicht dargestellten Motorgehäuses sind in bekannter Weise ein Langloch 12 sowie eine darüber und darunter angeordnete Bohrung 13 vorgesehen, die durch die Seitenteile 2, 3 und das Mittelteil 4 fluchtend verlaufen. Wie in Fig. 2 dargestellt, besteht das Mittelteil 4 dieser Ausführungsform im wesentlichen aus einem Umfassungsrand 4a und dazwischen angeordneten vom oberen zum unteren Rand 4a verlaufenden Stegen 4b. Der Umfassungsrand 4a ist relativ schmal und hat nach innen gerichtete Ausbuchtungen 4c, in denen Ausnehmungen 5 vorgesehen sind, die zur Aufnahme der Stahleinlagen 6 dienen. Die Ausnehmungen 5 sind, wie in diesem Ausführungsbeispiel, vorteilhaft kreisrund, können aber auch beliebige andere geometrische Formen aufweisen. Das Mittelteil 4 ist, wie die Seitenteile 2 und 3, vorzugsweise als Stanzteil aus Blech gefertigt, wobei die in Fig. 2 deutlich sichtbaren Aussparungen 7 zur Gewichtsersparnis des Mittelteils 4 ausgestanzt sind, so daß das Mittelteil 4 im wesentlichen durch den schmalen Umfassungsrand 4a mit den Ausbuchtungen 4c und durch die Stege 4b gebildet ist.

Im hinteren Teil der Führungsschiene 1 (linke Seite in Fig. 1 und Fig. 2) sind jeweils nahe der Oberseite 14 und der Unterseite 15 in den Seitenteilen 2, 3 Ölbohrungen 9 vorgesehen. Diese Bohrungen 9 verlaufen fluchtend in den Seitenteilen 2 und 3 und sind vorteilhaft so angeordnet, daß sie in Seitenansicht (siehe Fig. 1 und Fig. 2) den Außenumfang des Mittelteils 4 tangieren. Die Ölbohrungen 9 können hier genau in Höhe des Nutgrundes vorgesehen sein, wobei die unteren Teile der Treib-

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glieder der Sägekette das über die Ölbohrungen 9 in die Nut einfließende öl nahezu vollständig mitnehmen, so daß im Vergleich zu bekannten Ausführungen eine bessere Schmierung der Kette gegeben ist.

Die beiden Seitenteile 2 und 3, die in dieser Ausführungsform aus Stahl bestehen, sind über Stahleinlagen 6, die in Ausnehmungen 5 des Mittelteils 4 liegen miteinander verschweißt. Solch eine Stahleinlage 6 ist in Fig. 7A und 7B dargestellt. Diese plättchenartigen Stahleinlagen 6 sind vorzugsweise rund und haben die Form einer Ausnehmung 5 im Mittelteil 4. Es sind auch beliebige andere geometrische Formen denkbar, z.B. in Draufsicht dreieckige Stahleinlagen in runden Ausnehmungen oder dgl., wesentlich ist nur der Formschluß zwischen Stahleinlage und Mittelteil 4. Die hier dargestellten kreisrunden Stahleinlagen 6 in den entsprechenden kreisrunden Ausnehmungen 5 haben sich als besonders günstig erwiesen. Beim Fügen der Seitenteile 2 und 3 mit den Stahleinlagen 6 durch Punktschweißen haben die Stahleinlagen 6 die gleiche Dicke wie das Mittelteil 4. Zum Schweißen wird das mit Stahleinlagen 6 bestückte Mittelteil 4 zwischen die Seitenteile 2 und 3 gelegt und positioniert, worauf von den Außenseiten der Seitenteile

2 und 3 an den Stellen, wo die Stahleinlagen sitzen, Schweißelektroden angreifen. Die Ober- und Unterseite der Stahleinlagen bilden Kontaktflächen, durch die der Strom von der einen Seitenplatte 2 zur anderen Seitenplatte 3 fließt, wobei

Punktschweißungen zwischen Seitenteil. 2_a „Sjtahlelnlagen und Seitenteil 3 erfolgten.

Die Schweißstellen sind vorzugsweise im Achsabstand von etwa

3 cm vorgesehen, und gleichmäßig über die ganze Länge der Führungsschiene an der Ober- und Unterseite 14 bzw. 15 verteilt. Die Anordnung der Ausnehmungen 5 im Mittelteil 4 ist

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so vorzusehen, daß die Schweißpunkte möglichst nahe an der Ober- bzw. Unterseite 14 bzw. 15 angeordnet sind, da hierdurch die Stabilität der Führungsschiene erhöht und möglicher Verzug verhindert wird. Es ist jedoch ein gewisser Mindestabstand zum Nutgrund, d.h. zum Außenumfang des Mittelteils 4 erforderlich, damit eine Verformung des Nutgrundes aufgrund der Punktschweißung unter allen Umständen verhindert wird. In der hier dargestellten Ausfuhrungsform beträgt dieser Abstand etwa 4 mm bei einem Durchmesser der Stahleinlagen 6 von 10 mm und einem Schweißpunktdurchmesser von etwa 5 mm.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen weitere Ausführungsformen der Stahleinlagen 6, wobei diese Ausführungsformen zur Verbindung der Seitenteile 2 und 3 mittels Buckelschweißung vorgesehen sind. Die Ausführung von Seitenteilen 2, 3 und Mittelteil 4 sind wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel ausgebildet, jedoch unterscheidet sich hier die Form der Stahleinlagen 6. Die zur Buckelschweißung erforderlichen Buckel sind in den Fig. 4 bis 6 mit 10 gekennzeichnet und stehen vor dem Schweißvorgang über das Mittelteil 4 über. Die erhabenen Buckel 10 bilden beim Schweißen die Kontaktbrücken zu den Seitenteilen 2 und 3 und gehen beim Schweißen in den Grundkörper der Stahleinlagen über, so daß auch hier der Abstand zwischen den Seitenteilen 2 und 3 durch die Dicke des Mittelteils 4 bestimmt ist. Die Fig. 4 zeigt eine kugelförmige Stahleinlage 6, die Fig. 5 eine im Grundkörper zylindrische Stahleinlage mit zylindrischen Buckeln 10b -an" ihrer Ober- und Unterseite und Fig. 6 eine Stahleinlage mit ebenfalls zylindrischem Grundkörper aber linsenförmigen Buckeln 1Oc an der Ober- und Unterseite. Bei der Dimensionierung der Stahleinlagen 6 zum Buckel-

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schweißen muß beachtet werden, daß das Gesamtvolumen einer Stahleinlage 6 nicht größer als das Innenvolumen einer Ausnehmung 5 sein darf, damit der Abstand zwischen den Seitenteilen 2 und 3 nur durch die Dicke des Mittelteils 4 bestimmt ist. Die hier dargestellten Stahleinlagen 6 zeigen besonders günstige Ausführungsformen, jedoch sind auch hier die Formen der Ausnehmung 5 und der zugehörigen Stahleinlagen in weiten Bereichen variierbar.

Die zur Buckelschweißung erforderlichen Buckel können auch in den Seitenteilen 2, 3 vorgesehen sein, z.B. durch vorheriges Einpressen. Die hierbei verwendeten Stahleinlagen 6 können dann so wie die zum Punktschweißen erforderlichen Stahleinlagen ausgebildet sein.

Im Rahmen der Erfindung ist es auch vorgesehen, als Stahleinlagen entsprechend dimensionierte Kugeln zu verwenden, wobei im Mittelteil 4 keine Ausnehmungen 5 vorgesehen sind, sondern diese erst durch Einpressen der Kugeln 6a entstehen. Diese Kugeln 6a sind vorteilhaft so in das Mittelteil 4 einzu pressen, daß jeweils Kalottenabschnitte zu beiden Seiten des Mittelteils 4 vorstehen und die zum Schweißen erforderlichen Buckel 10a bilden.

Die als Stahleinlagen 6 bezeichneten Formschlußelemente können, genau wie die Seitenteile 2 und 3, auch aus anderen Werkstoffen als Stahl bestehen, wesentlich hierbei ist jedoch die Schweißbarkeit der Teile untereinander, insbesondere durch ein Widerstandspressschweißverfahren. Bei der Wahl des Werkstoffes für das Mittelteil 4 haben sich Aluminium, Leichtmetalllegierungen oder Kunststoffe als vorteilhaft erwiesen, wobei wesentliche Voraussetzungen ein möglichst geringes

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spezifisches Gewicht, gewisse Festigkeitseigenschaften und eine gute. Wärmebeständigkeit sind. Insbesondere beim Einsatz von Kunststoff ist zu beachten, daß die durch den Schweißvorgang in das Werkstück eingebrachte Wärme keine bleibende Verformung des Mittelteils 4 hervorruft, entsprechend muß auch eine Wärmeeinwirkung im Betrieb bei hoher Beanspruchung der Maschine ertragen werden.

Die Schweißpunktfestigkeit zwischen den Stahleinlagen 6 und den Seitenteilen 2 und 3 der hier beschriebenen Ausführungsformen entspricht der Festigkeit die eine Führungsschiene nach bekannter Bauart mit Mittelteil aus Stahl aufweist.

Besteht das Mittelteil 4, wie in dieser Ausführungsform, aus Aluminium oder Kunststoff, so kann die Toleranz der Nuttiefe enger bemessen werden, da das Aufsetzen eines Treibgliedes der Sägekette auf dem Nutgrund nicht mehr zu der gefürchteten Stahl-auf-Stahl-Reibung führt, was eine Beschädigung des Nutgrundes oder ein unbeabsichtigtes Abheben der Kettenglieder nach sich zieht. Die engere Toleranz der Nuttiefe ist besonders vorteilhaft, da die im Einspannbereich der Führungsschiene vorgesehene Ölbohrung 9 nunmehr genau in Höhe des Nutgrundes vorgesehen werden kann, so daß der untere Teil des Treibgliedes das über die Ölbohrung 9 einfließende öl nahezu vollständig mitnehmen kann. Auf diese Weise wird eine bessere Schmierung der Sägekette erreicht, was zu einer Verminderung des Verschleißes führt, des weiteren kann die Schmierölmenge aufgrund der besseren Verteilung verringert werden.

Die anhand der Zeichnungen beschriebenen Ausführungsbeispiele von Führungsschienen sind verhältnismäßig einfach und somit billig herzustellen und haben im Vergleich zu bekannten

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Führungsschienen ein deutlich verringertes Gewicht beim gleicher Stabilität.

Claims

Dipl.-lng. W. Jackisch

Menzels*.40, 7000 Stuttgart! 3518^0

Firma A 38 227/proa

Andreas Stihl ^ »

Badstraße 115 ■"■'-', *^1<1;>; "^r Waiblingen

Ansprüche

(1. Führungsschiene für eine Kettensäge mit zwei durch Schweißen miteinander verbundenen Seitenteilen, zwischen denen mindestens ein fest mit Ihnen verbundenes Mittelteil liegt, das von den Seitenteilen zur Bildung einer Führungsnut für die Sägekette überragt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seitenteile (2,3) unter Umgehung des Mittelteils (4) miteinander verschweißt sind, das formschlüssig zwischen den beiden Seitenteilen (2,3) liegt.
2. Führungsschiene nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seitenteile (2, 3) über das Mittelteil (4) durchdringende Formschlußelemente (6) miteinander verbunden sind.
3. Führungsschiene nach Anspruch 1 oder 2,

mit zwei aus Stahlblech bestehenden Seitenplatten, dadurch gekennzeichnet, daß die Formschlußelemente Stahleinlagen (6) sind, die in Ausnehmungen des Mittelteils (4) liegen.
4. Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formschlußelemente (6) nahe dem Außenumfang des Mittelteils (4) und in etwa gleichen Abständen voneinander angeordnet sind.
5. Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (5) in vom Außenumfang des Mittelteils (4) nach innen gerichteten Ausbuchtungen (4c) liegen.
6. Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mitte-lteil (4) aus einem Werkstoff mit geringerem spezifischen Gewicht als der der Seitenteile (2,3) besteht.
7. Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelteil (4) aus Leichtmetall, z.B. aus Aluminium oder aus Leichtmetalllegierungen besteht.
8. Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelteil (4) aus Kunststoff besteht.
9. Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Formschlußelemente (6) runden Querschnitt haben und der Form der Ausnehmungen (5) im Mittelteil (4) entsprechen.
10. Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

bei der die Seitenteile durch Punktschweißen miteinander verbunden sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die Formschlußelemente (6) die gleiche Dicke wie das Mittelteil (4) haben.
11. Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (2,3) und die Formschlußelemente (6) durch Buckelschweißung verbunden sind.

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12. Führungsschiene nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, daß die zur Buckelschweißung erforderlichen Buckel (10) an der Ober- und Unterseite der Formschlußelemente (6) vorgesehen sind, die vor dem Schweißen über die Materialstärke des Mittelteils (4) überstehen.
13. Führungsschiene nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, daß die zur Buckelschweißung erforderlichen Buckel durch zum Mittelteil (4) weisende Überhöhung in den Seitenteilen (2, 3) gebildet sind.
14. Führungsschiene nach Anspruch 11 oder 12,

dadurch gekennzeichnet, daß die Formschlußelemente (6) Kugeln (6a) sind, deren obere und untere Kalotten (10a) die zum Buckelschweißen erforderlichen Buckel bilden.
15. Führungsschiene nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet, daß die zur Buckelschweißung erforderlichen Buckel (10c) linsenförmig ausgebildet sind.
16. Führungsschiene nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet, daß die zur Buckelschweißung erforderlichen Buckel (10b) zylindrisch ausgebildet sind und mit ihrem Stirnseiten zu den Seitenplatten (2, 3) weisen.
17. Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 16, mit mindestens einer Ölbohrung im Einspannbereich der Seitenplatten,

dadurch gekennzeichnet, daß die Ölbohrung (9) in Höhe des Außenumfangs des Mittelteils (4) angeordnet ist und bis zum Grund der Führungsnut (8) reicht.

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18. Führungsschiene nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die als Kugeln 6a ausgebildeten Formschlußelemente (6) durch das Mitte-!teil -{4) hindurchgepresst sind, wobei die Ausnehmungen 5 durch das Einpressen der Kugeln (6a) entstehen, die durch Buckelschweißung mit den Seitenteilen(2, 3)verschweißt sind.