Die vorliegende Erfindung betrifft die Zahnformen einer Baumsäge mit einem bogenförmigen Sägeblatt, an dessen konkaver Kante eine Vielzahl von Sägezähnen ausgebildet ist.

Beim Beschneiden eines Zierbaums oder eines Obstbaumes unter Verwendung einer Baumsäge müssen die Sägezähne gegen das zu schneidende Material gedrückt werden, um wirksam zu beschneiden. Bei einer Baumsäge, deren Sägezähne auf einer geraden Linie angeordnet sind, erfordert dies eine große Kraftanstrengung, um das Material zu schneiden, weil das vordere Ende des Sägeblattes stark gegen das Material gedrückt werden muss. Dies führt dazu, dass die Leute dazu neigen, das Material nur mittels des rückwärtigen Endes des Sägeblattes zu schneiden. Dies ist unzweckmäßig, wenn außer Reichweite befindliche Zweige mit einem Sägeblatt, das am vorderen Ende eines langen Handgriffes befestigt ist, beschnitten werden sollen, weil es schwierig ist, das Sägeblatt stark gegen das Material zu drücken. Als eine Gegenmaßnahme zum Lösen dieses Problems ist eine Baumsäge mit einem bogenförmigen Sägeblatt und einer Vielzahl von Sägezähnen an dessen konkaver Kante bekannt. Wenn die Sägezähne, die in der Nähe des rückwärtigen Endes des Sägeblattes einer Baumsäge liegen, an dem zu schneidenden Material angesetzt werden und dann das Sägeblatt gezogen wird, bewegt sich die Berührungsstelle zwischen dem Material und den Sägezähnen fortlaufend in Richtung auf das vordere Ende des Sägeblattes. Die vor der Berührungsstelle liegenden Zähne dagegen bewegen sich auf das zu schneidende Material zu. Auf diese Art und Weise ist es einfach, die Schneidbedingungen der Sägezähne aufrechtzuerhalten.

Bei einer herkömmlichen Baumsäge, wie sie in der 7 gezeigt ist, ist der Winkel &agr; zwischen der Zahnflanke 3 jedes Zahnes 2 und der Kantenlinie 5, das heißt der Linie, die die Zahnspitzen 4 verbindet, für alle Zähne, die vom rückwärtigen Ende bis zum vorderen Ende des Sägeblattes 1 angeordnet sind, gleich. Infolge dieser Anordnung kann sich die Schneidbedingung für die Zähne, die näher an dem rückwärtigen Ende liegen, von der Schneidbedingung für die Zähne, die näher an dem vorderen Ende liegen, unterscheiden. Genauer gesagt besteht die Tendenz, dass der Teil des Sägeblattes 1, der näher an dem vorderen Ende liegt, sich in Richtungen quer zur Kantenlinie bewegt, während der Teil des Sägeblatts 1, der näher an dem rückwärtigen Ende liegt, entlang der Kantenlinie des rückwärtigen Endteils der Sägeklinge eine gleichmäßige Hin- und Herbewegung durchführen kann und ein normales Sägen durchführt. Hieraus resultiert, dass die Spitze jedes Zahnes 2 auf das zu schneidende Material so wirkt, dass sie in dieses einsticht, wodurch es schwierig oder unmöglich wird, einen gleichmäßigen Sägevorgang durchzuführen. Daher werden in der Realität nicht alle Zähne des Sägeblattes verwendet, sondern es werden nur die Zähne in der Nähe des rückwärtigen Endes des Sägeblattes dazu verwendet, das Material durch das Hin- und Herbewegen der Säge mit kurzen Hüben zu schneiden.

Eine Erfindung, die sich auf die Zahnformen einer Baumsäge bezieht, ist in der JP-U1-H1-118641 offenbart. Diese Schrift offenbart ein Konzept einer Baumsäge, bei der der Winkel des Zahnrückens, das heißt der Zahnflanke, mit Bezug auf die Mittellinie des Krümmungsradius der Kantenlinie, das heißt der Linie, die die Zahnspitzen verbindet, topologisch so geändert, dass er vom rückwärtigen Ende bis zum vorderen Ende des Sägeblattes hin graduell kleiner wird. Dieses Konzept hat die Aufgabe, die Situation zu vermeiden, dass die Zähne näher am vorderen Ende des Sägeblattes nicht auf adäquate Art und Weise in das zu schneidende Material eingreifen.

Bei der in dieser Schrift beschriebenen Erfindung neigen die Zähne in der Nähe des vorderen Endes des Sägeblattes dazu, stärker in das Material einzugreifen als die Zähne in der Nähe des rückwärtigen Endes des Sägeblattes, und dadurch wird es schwierig, einen gleichmäßigen Sägevorgang durchzuführen. Angesichts des Vorstehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Baumsäge zu schaffen, bei der alle Zähne des Sägeblattes wirksam ausgenützt werden, um das Material gleichmäßiger zu schneiden.

Um diese Aufgabe zu lösen, weist die Erfindung gemäß Patentanspruch 1 eine Baumsäge mit einem Sägeblatt 1 auf, das von seinem rückwärtigen Ende bis zu seinem vorderen Ende bogenförmig ist. Eine Vielzahl von Sägezähnen 2 sind an der konkaven Kante des bogenförmigen Sägeblattes 1 ausgebildet. Die Winkel &agr; der Zahnflanken 3 (spanenden Zahnkanten), bezogen auf die Kantenlinie 5, die die Zahnspitzen 4 der Sägezähne 2 verbindet, sind in der Nähe des rückwärtigen Endes des Sägeblattes 1 relativ größer als in der Nähe des vorderen Endes des Sägeblattes.

Gemäß der Erfindung, wie sie im Patentanspruch 2 beschrieben ist, werden die Winkel &agr; der an der konkaven Kante ausgebildeten Zahnflanken 3, ausgehend von dem größten Winkel am rückwärtigen Ende bis zu dem kleinsten Winkel am vorderen Ende des Sägeblattes, kontinuierlich kleiner. Gemäß der Erfindung nach Patentanspruch 3 sind die an der konkaven Kante angeordneten Zähne vom rückwärtigen Ende bis zum vorderen Ende des Sägeblattes in mehrere Abschnitte Xn unterteilt, und die Winkel &agr; der Zahnflanken 3, bezogen auf die Kantenlinie, die die Zahnspitzen 4 der Sägezähne 2 verbindet, sind von einem Abschnitt zum nächsten verschieden.

Gemäß der in den Ansprüchen 1 bis 3 beschriebenen Erfindung bewegt sich der Berührungspunkt zwischen dem zu schneidenden Material A und den Sägezähnen 2 fortschreitend vom rückwärtigen Ende bis zu vorderen Ende des Sägeblattes, wenn das Sägeblatt 1 zur Durchführung eines Sägevorgangs gezogen wird. Unter Aufrechterhaltung des Vorteils der Baumsäge, das heißt der Leichtigkeit, mit der die Berührung zwischen Material und Sägezähnen 2 aufrechterhalten werden kann, löst die vorliegende Erfindung einen der Schwachpunkte der herkömmlichen Baumsäge, der darin besteht, dass der Berührungspunkt zwischen dem Material A und den Sägezähnen 2 sich auf das vordere Ende hin bewegt, wobei die Zahnspitzen 4 so auf das Material A einwirken, dass sie in es einstechen, wodurch ein gleichmäßiger Sägevorgang verhindert wird.

Wenn das Sägeblatt 1 hin und her bewegt wird, um das Material A zu sägen, bewegt sich das Sägeblatt 1 in der Nähe des rückwärtigen Endes parallel zur Richtung der Kantenlinie, aber es bewegt sich in der Nähe des vorderen Endes des Sägeblattes 1 in einer Richtung, die die Kantenlinie schneidet. Weil die spanenden Zahnflanken die Kantenlinie, welche die Zahnspitzen der Sägezähne verbindet, in der Nähe des vorderen Endes des Sägeblattes 1 mit kleineren Winkeln schneidet als sie dies in der Nähe des rückwärtigen Endes des Sägeblattes 1 tun, kann, selbst wenn das Sägeblatt 1 in einer Richtung gezogen wird, die die Kantenlinie schneidet, und die Berührungspunkte sich näher zum vorderen Ende des Sägeblattes 1 hin bewegen, die gleiche optimierte Schneidbedingung erzielt werden, wie wenn der Berührungspunkt näher am rückwärtigen Ende des Sägeblattes 1 liegt Gemäß der im Patentanspruch 2 beschriebenen Erfindung ändern sich die Formen der Sägezähne vom rückwärtigen Ende bis zum vorderen Ende des Sägeblattes kontinuierlich, wodurch eine gleichmäßige Sägebedingung verwirklicht wird, genauer gesagt eine Sägebedingung mit praktisch dem gleichen Sägewiderstand über die gesamte Länge des Sägeblattes. Die im Patentanspruch 3 beschriebene Erfindung ist leicht herzustellen, da sie mit dem gleichen Verfahren wie herkömmliche Baumsägen hergestellt werden kann.

Bevorzugte Ausführungsformen einer Baumsäge gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren beschrieben, in welchen zeigt:

1 eine Vorderansicht des gesamten Körpers eines Sägeblattes zur Veranschaulichung einer Ausführungsform einer Baumsäge gemäß der vorliegenden Erfindung;

2 eine Ansicht im Schnitt des durch das rückwärtige Ende des in der 2 gezeigten Sägeblattes zu schneidenden Materials;

3 eine Ansicht im Schnitt eines durch das vordere Ende des in der 1 gezeigten Sägeblattes zu schneidenden Materials;

4 eine schematische Vorderansicht der Sägeblätter gemäß einer weiteren Ausführungsform;

5 eine Vorderansicht eines Teils eines Beispiels einer Baumsäge für hohe Äste als ein Beispiel einer Baumsäge;

6 eine Vorderansicht einer Baumsäge gemäß der vorliegenden Erfindung mit verschiedenen Sägestufen des durch die Sägezähne zu sägenden Materials; und

7 ist eine Vorderansicht des gesamten Körpers eines Sägeblattes, das ein Beispiel einer herkömmlichen Baumsäge veranschaulicht.

Das in der 1 gezeigte Sägeblatt 1 ist eine Baumsäge, die hauptsächlich zum Beschneiden von großen Bäumen und Obstbäumen verwendet wird. Das Sägeblatt 1, welches vom rückwärtigen Ende bis zum vorderen Ende hin bogenförmig ist, hat eine Vielzahl von Sägezähnen 2, 2 an seiner bogenförmigen konkaven Kante. Die Sägezähne 2 sind grundsätzlich genauso geformt wie die herkömmlichen Sägezähne 2, aber die vorliegende Erfindung ist durch die Richtungen gekennzeichnet, in welchen sich diese Sägezähne erstrecken. Genauer gesagt, ist jeder Sägezahn 2 in einer Dreiecksform an der bogenförmigen konkaven Kante des Sägeblattes 1 ausgebildet. Die Zahnspitzen 4 sind jeweils paarweise in entgegengesetzter Richtung zueinander versetzt angeordnet, zur linken oder rechten Seite des Sägeblattes hin, und das Material wird in zwei Teile unter Zurücklassen eines Sägespalts gesägt, der gleich dem Abstand zwischen den linken und rechten Sätzen der Zahnspitzen ist, bis die zwei Teile vollständig voneinander getrennt sind. An der konkaven Kante des in der Zeichnung dargestellten Sägeblattes 1 ist das Sägeblatt dicker als an seiner konvexen Kante. Die Zahnflanken oder Schneiden 3 werden durch Schleifen der Seitenkanten der Sägezähne 2 gebildet, die in Halbdreiecksformen an der konkaven Kante ausgebildet sind. Die Zahnflächen 6, welche jede Zahnflanke 3 bilden, sind an der linken Seite oder rechten Seite jedes Zahns so ausgebildet, dass jeweils ein Zahn, der an der linken Seite Zahnflächen hat, auf einen Zahn folgt, der an der rechten Seite Zahnflächen hat. Die Zahnspitzen 4 an der linken Seite und die Zahnspitzen 4 an der rechten Seite haben zueinander einen Abstand, der im Bereich der Dicke des Sägeblattes 1 liegt. Die Zahnspitzen 4 können auch durch Biegen der Spitze jedes Sägezahns 2 nach links oder rechts versetzt sein.

Die Winkel &agr; der Zahnflanken 3 der halbdreiecksförmigen Sägezähne 2, bezogen auf die Kantenlinie 5, die eine virtuelle Linie ist, welche die Zahnspitzen 4, 4 verbindet, sind so bemessen, dass sie bei denjenigen Zähnen, welche näher am rückwärtigen Ende des Sägeblattes 1 liegen, größer sind als bei denjenigen Zähnen, die näher am vorderen Ende des Sägeblatts 1 liegen. Die Winkel &agr; zur Kantenlinie 5 der Zahnflanken 3 der Sägezähne 2, die in der Nähe des rückwärtigen Endes des Sägeblattes 1 ausgebildet sind, sind so bemessen, dass sie eine gute Sägewirkung erzielen, wenn das Sägeblatt 1 parallel zur Richtung der Kantenlinie hin und her bewegt wird.

Die Winkel &agr; der Zahnflanken 3 zur Kantenlinie 5 in der Nähe des vorderen Endes des Sägeblattes 1 sind kleiner als die Winkel &agr; der Zahnflanken 3 zur Kantenlinie 5 in der Nähe des rückwärtigen Endes des Sägeblattes 1, aber diese Winkel &agr; sind annähernd die gleichen wie die Winkel &agr; der Zahnflanken 3, bezogen auf die Kantenlinie 5 in der Nähe des rückwärtigen Endes des Sägeblattes 1, wenn sie zur Tangentenlinie der Kantenlinie 5 in der Nähe des rückwärtigen Endes des Sägeblattes 1 gemessen werden. Weil die Kante, entlang welcher die Sägezähne 2 des Sägeblattes 1 angeordnet sind, bogenförmig ist, und eine konkave Linie bildet, verläuft die Tangentenlinie der Kantenlinie in der Nähe des vorderen Endes des Sägeblattes in einer anderen Richtung als die Tangentenlinie der Kantenlinie in der Nähe des rückwärtigen Endes des Sägeblattes. Die Winkel &agr; in der Nähe des vorderen Endes des Sägeblattes sind kleiner als die Winkel &agr; in der Nähe des rückwärtigen Endes des Sägeblattes 1 ausgebildet, und zwar um die Winkeldifferenz, um die sich die Richtung der Tangentenlinien an dem vorderen Ende des Sägeblattes 1 und am rückwärtigen Ende des Sägeblattes 1 unterscheiden.

Baumsägen mit dieser Konstruktion können verschiedene Typen von Baumsägen für Zierbäume und Obstbäume sein, so wie beispielsweise eine Handbaumsäge, die am rückwärtigen Ende eines Sägeblattes einen Handgriff hat, oder eine Baumsäge für hohe Äste mit einem Sägeblatt, das am vorderen Ende eines langen Stiels befestigt ist. Die vorliegende Erfindung kann bei jeder Art von Säge angewandt werden. 5 zeigt eine Baumsäge für hohe Äste mit einem Sägeblatt 1, das am vorderen Ende eines langen Stiels 7 befestigt ist. Bei Verwendung dieser Säge zum Schneiden von Material A, das ein Ast ist, wird das Sägeblatt 1 nach oben und unten hin und her bewegt. Der Sägevorgang des Materials A schreitet fort, während dieser zwischen den Sägezähnen des rückwärtigen Endes und denen des vorderen Endes des Sägeblattes hin und her wandert.

Der Sägevorgang am rückwärtigen Ende des Sägeblattes 1 erfolgt wie in der 2 durch einen Pfeil angegeben. Das Sägeblatt 1 bewegt sich entlang der Richtung, in welcher sich die Kantenlinie 5 erstreckt. Am rückwärtigen Ende des Sägeblattes 1 wird das Sägen auf die gleiche Art und Weise wie im Fall einer Säge mit geradem Sägeblatt durchgeführt. Das Sägen in der Nähe des vorderen Endes des Sägeblattes 1 dagegen findet entlang einer Bewegungsrichtung des Sägeblatts 1 statt, die die Kantenlinie (Spitzeneinhüllende) 5 der Sägezähne 2 schneidet, wie dies in der 3 gezeigt ist. Obwohl das Sägen in der Nähe des vorderen Endes des Sägeblattes 1 entlang einer Richtung erfolgt, die die Kantenlinie 5 der Sägezähne 2 schneidet, bilden die Zahnflanken 3 jede Sägezahns 2 einen geeigneten Schneidwinkel zum Material. Anders ausgedrückt, die Sägezähne 2 in der Nähe des rückwärtigen Endes des Sägeblattes 1 und die Sägezähne 2 in der Nähe des vorderen Endes des Sägeblattes 1 setzen ihre Sägevorgänge unter ähnlichen Schneidbedingungen fort. Dies verringert die Änderung des Sägewiderstandes und ermöglicht gleichmäßigere Sägevorgänge über die gesamte Länge des Sägeblattes.

In der 6 ist die Beziehung zwischen der Säge und dem Material in verschiedenen Stufen des Sägens gezeigt. Wie durch einen weißen Pfeil in der 6 gezeigt, sägt das Sägeblatt 1 das Material durch Hin- und Herbewegung entlang der Richtung der Kantenlinie 5 an dem rückwärtigen Ende des Sägeblatts 1. Das Sägen am rückwärtigen Ende a wird durch die gleiche Art und Weise durchgeführt, als wenn eine herkömmliche Säge verwendet wird. Wenn das Sägeblatt 1 gezogen wird, bewegt sich der Kontakt mit dem Material A, das heißt, anders ausgedrückt, der Punkt, an welchem die Sägelast beaufschlagt wird, graduell von a nach b, nach c, d und e. Die Kantenlinie, die die Spitzen der Sägezähne 2 verbindet, ist zum vorderen Ende hin zunehmend nach unten gebogen. Die Sägezähne 2 sägen das Material, wenn sie sich in einer Richtung bewegen, die die Kantenlinie 5 schneidet, wodurch infolge dieser Bewegungsrichtung die wirksamste Sägekraft erzeugt wird.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben ein Vergleichsexperiment durchgeführt, bei dem ein Holz mit einem Durchmesser von 80 mm unter Verwendung einer Baumsäge gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Sägeblattlänge von 330 mm und einer Baumsäge mit der gleichen Länge, jedoch mit herkömmlicher Art von Sägezähnen, verwendet wurde. Bei dem Vergleichsbeispiel wurde zur Vermeidung von zufälligen Bewegungen das Sägeblatt 1 mechanisch hin und her bewegt. Das Experiment zeigte, dass die herkömmliche Baumsäge das Material nach 36 Hin- und Herbewegungen durchsägen konnte, während die Baumsäge, die mit den Sägezähnen gemäß der vorliegenden Erfindung ausgerüstet war, das Material nach 16 Hin- und Herbewegungen durchsägen konnte. Während die herkömmliche Baumsäge 31 Kilogramm Kraft für die Hin- und Herbewegung benötigte, benötigte die Baumsäge gemäß der vorliegenden Erfindung nur 15 Kilogramm für die Hin- und Herbewegung. Aus diesen Ergebnissen ist klar zu ersehen, dass eine Baumsäge, die mit den Sägezähnen gemäß der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist, das Beschneiden effizienter mit kleinerer Kraft durchführen kann.

Die Formen der Sägezähne 2, die an der konkaven Kante des gebogenen Sägeblattes 1 ausgebildet sind, sind nicht auf irgendeine besondere Form begrenzt, solange als die Winkel &agr; der Zahnflanken 3 der Sägezähne 2 zu der Kantenlinie 5, die die Zahnspitzen 4 der Sägezähne 2 verbindet, in der Nähe des rückwärtigen Endes des Sägeblattes 1 generell größer sind als die Winkel &agr; der Zahnflanken 3 der Sägezähne 2, bezogen auf die Kantenlinie 5 in der Nähe des vorderen Endes des Sägeblattes 1. Dabei ändern sich die Winkel &agr; der Zahnflanken 3 der Sägezähne 2 zu der Kantenlinie 5 kontinuierlich von großen Winkeln am rückwärtigen Ende zu kleinen Winkeln am vorderen Ende des Sägeblattes. Um diese Form zu erzielen, wird bei dem Vorgang der Bearbeitung der Sägezähne 2 an dem Sägeblatt 1 die gesamte Länge des Sägeblattes in einer Richtung parallel zur Richtung der Kantenlinie am rückwärtigen Ende des Sägeblattes 1 bewegt, während gleichzeitig dies mit Bewegungen in Richtungen kombiniert wird, die diese parallele Richtung schneiden, so dass die gewünschte Krümmung erzielt wird.

Die Winkel &agr; der Zahnflanken 3 der Sägezähne 2 zu der Kantenlinie 5 müssen sich nicht notwendigerweise kontinuierlich ändern. Bei den in der 4 gezeigten Ausführungsformen ist die gesamte Länge des Sägeblattes in mehrere Abschnitte unterteilt – in der 4a in fünf Abschnitte X1–X5 und in der 4b vier Abschnitte X1–X4 – und in jedem Abschnitt sind die Sägezähne mit dem gleichen Winkel ausgebildet, wobei die Winkel von einem Abschnitt zum nächsten variieren. Bei dieser Ausführungsform können gut geformte Sägezähne für jeden Abschnitt auf die gleiche Art und Weise wie Sägezähne bei einer herkömmlichen Säge ausgebildet werden. Der Winkel &agr; der Zahnflanken 3 der Sägezähne zu der Kantenlinie 5 kann für jeden Abschnitt geeignet ausgewählt werden, um zur Form und Größe des Sägeblattes zu passen. Bei unserem Experiment konnte eine gut sägende Baumsäge erzielt werden, indem ein Winkel von ungefähr 77 Grad für die Zähne des Abschnittes X1 am rückwärtigen Ende des Sägeblattes und 70 Grad für die Zähne im Abschnitt X5 am vorderen Ende des Sägeblattes gewählt wurden. In diesem Fall sind die Winkel in der folgenden Reihenfolge verändert: 76,5 Grad für Abschnitt X2, 76 Grad für Abschnitt X3 und 73 Grad für Abschnitt X4.

Bei der Verwendung einer bogenförmigen Säge gemäß der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend beschrieben, besteht keine Notwendigkeit, die Säge wie im Fall einer herkömmlichen bogenförmigen Säge mit großer Kraft zu ziehen, selbst wenn das Material am vorderen Ende des Sägeblattes gesägt wird. Gute Sägebedingungen können über die gesamte Länge des Sägeblattes mit konstanter Kraft erzielt werden. Die Situation, dass die Sägezähne in der Nähe des vorderen Endes sich im Material verbeißen und nicht herausgezogen werden können, kann ebenfalls vermieden werden. Das heißt, dass keine extra Anstrengung erforderlich ist, das Material zu sägen, während gleichzeitig die Situation vermieden wird, bei der das Sägeblatt bricht oder sich verbiegt. Darüber hinaus kann der Benutzer die gleiche Säge für eine längere Zeitspanne verwenden, da sich die Sägezähne gleichmäßig über die gesamte Länge des Sägeblattes abnutzen.