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Die Erfindung betrifft eine Hobelzahnkette für eine Motorkettensäge mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Motorkettensäge mit einer solchen Hobelzahnkette.
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Motorkettensägen weisen in üblicher Bauform eine Führungsschiene auf, um deren äußere Kante eine Sägekette umlaufend geführt und motorisch angetrieben ist. Derartige Sägeketten sind häufig als Hobelzahnkette ausgeführt, die aus Treibgliedern, Verbindungsgliedern und Schneidgliedern mit Gelenkbolzen gelenkig zusammengesetzt ist. Die Treibglieder weisen Treibfortsätze auf, die in ein Antriebsritzel der Motorkettensäge eingreifen, um dadurch angetrieben zu werden. Die Schneidglieder weisen je eine Dachschneide und einen der Dachschneide vorauseilenden Tiefenbegrenzer auf. Aufgrund ihres Freiwinkels zieht sich die Dachschneide selbsttätig in das zu schneidende Material hinein. Der vorauseilende Tiefenbegrenzer begrenzt ein zu starkes Eindringen in das Schnittgut.
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Derartige Hobelzahnketten sind in ihrer geometrischen Auslegung auf die jeweilige Schnittaufgabe bzw. das zu schneidende Material und auch auf die verfügbare Antriebsleistung sowie Schnittgeschwindigkeit angepasst. Bereits kleinere Fehlanpassungen können zu einem unruhigen, vibrationsbehafteten Lauf, zum Rattern und auch zu einem Verlaufen des Schnittes führen. Für große Kettensägen mit hoher Antriebsleistung ausgelegte Sägeketten können deshalb nicht ohne weiteres auf kleinere Motorkettensägen übertragen werden. Es besteht aber ein signifikanter Bedarf an kleineren Motorkettensägen mit geringerer Antriebsleistung beispielsweise bei Hobby-Anwendern, Obstbauern, Zimmerleuten, Baumpflegern, Forstwirten oder dgl.. Bei derartigen kleinen Motorkettensägen mit geringer Antriebsleistung begünstigt die geringe Kettenumlaufgeschwindigkeit eine hohe Ratterneigung der Kette im Schnitt. Dieses Rattern ist zum Einen unangenehm für den Sägeführer, und zum Anderen verringert sich dadurch die Schnittleistung. Außerdem kann die Breite der Hobelzahnkette nicht beliebig reduziert werden. Die dabei erzielte geringere Schnittfugenbreite bedeutet zwar weniger zu zerspanendes Volumen und damit eine hohe Schnittleistung trotz beschränkter Antriebsleistung. Im gleichen Zuge führt eine schmalere Kette aber auch zu einem stärkeren Verlaufen des Schnittes. Außerdem begrenzen die für die Dauerfestigkeit erforderlichen Materialstärken die mögliche Schnittfugenbreite.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Hobelzahnkette derart weiterzubilden, dass sie bei hoher Schnittleistung für kleinere Motorkettensägen mit geringer Antriebsleistung einsetzbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Hobelzahnkette mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, eine Motorkettensäge anzugeben, die mit einer erfindungsgemäß ausgestalteten Hobelzahnkette eine gute Schnittleistung erzielt.
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Diese Aufgabe wird durch eine Motorkettensäge mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass für die Erzielung eines guten Schnittergebnisses bei geringer zur Verfügung stehender Antriebsleistung eine bloße Verkleinerung der Hobelzahnkette nicht ausreicht. Vielmehr wurde in erfindungsgemäßer Weise erkannt, dass es für die Lösung der gestellten Aufgabe auf ein bestimmtes Zusammenspiel dreier Parameter, nämlich der maximalen Breite, der maximalen Höhe und der gemittelten Teilung der Hobelzahnkette ankommt. Es wurde überraschend herausgefunden, dass die Schnittleistung dann signifikant verbessert ist, wenn das Produkt aus der maximalen Breite, der maximalen Höhe und der mittleren Teilung ≤ 450 mm3 beträgt.
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Bevorzugt liegt das Produkt aus der maximalen Breite, der maximalen Höhe und der mittleren Teilung in einem Bereich von einschließlich 80 mm3 bis einschließlich 450 mm3 und insbesondere in einem Bereich von einschließlich 275 mm3 bis einschließlich 406 mm3. Die mittlere Teilung beträgt bevorzugt 1/4'' (= 6,35 mm), was ein standardisiertes Normmaß für kleine Motorkettensägen ist. Ausgehend von diesem standardisierten Normmaß liegt die maximale Breite bevorzugt in einem Bereich von einschließlich 4,2 mm bis einschließlich 5,2 mm und beträgt insbesondere etwa 4,7 mm, während die maximale Höhe zweckmäßig in einem Bereich von einschließlich 10,3 mm bis einschließlich 12,3 mm liegt und insbesondere etwa 11,3 mm beträgt.
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Derartig ausgestaltete Hobelzahnketten finden bevorzugt in Motorkettensägen mit geringer Antriebsleistung Verwendung, wobei die Antriebsleistung der Motorkettensäge 1,0 Kilowatt beträgt. Die maximale Umlaufgeschwindigkeit der Hobelzahnkette ist hierbei in einem Bereich von einschließlich 10 Metern pro Sekunde bis einschließlich 16 Metern pro Sekunde liegend vorgesehen. Die zugehörige Führungsschiene weist insbesondere eine Schnittlänge in einem Bereich von einschließlich 20 cm bis einschließlich 35 cm auf. Bei derartig kleinen Motorkettensägen mit geringer Antriebsleistung und geringer Kettenumlaufgeschwindigkeit konnte in Verbindung mit der erfindungsgemäß ausgestalteten Hobelzahnkette trotz der vorgenannten einschränkenden Parameter ein ruhiger Lauf mit geringen Vibrationen, mit einer geringen Ratterneigung und auch mit einem geringen Verlaufen des Schnittes beobachtet werden.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weisen die Treibglieder eine Materialstärke von 1,1 mm auf, während die Verbindungsglieder sowie die Schneidglieder eine Materialstärke von etwa 0,9 mm aufweisen. Die genannten Materialstärken haben sich für den genannten Anmeldungsfall als geeignet herausgestellt, die erforderliche Dauerhaltbarkeit sicherzustellen, ohne das Bauvolumen der Hobelzahnkette unnötig zu vergrößern.
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In zweckmäßiger Weiterbildung ist zumindest ein Teil der Treibglieder als Sicherheitsglied mit einem in der gleichen Richtung wie der Tiefenbegrenzer des Schneidgliedes hervorstehenden Abstützhöcker ausgebildet. Entlang der geraden Kanten der Führungsschiene ist die Hobelzahnkette gestreckt, demnach die Abstützhöcker in Überdeckung mit den Tiefenbegrenzern liegen. Sobald die Kette jedoch um die vordere Spitze der Führungsschiene herumläuft, wird die Kette in ihren Gelenken geknickt, so dass sich die Abstützhöcker und die Tiefenbegrenzer gegenseitig aufspreizen. Bei einem Einstechschnitt mit der Spitze der Führungsschiene wird hierdurch die Wirkung der Tiefenbegrenzer unterstützt, was die Neigung zum Zurückschlagen (Kickback) verringert.
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In einer zweckmäßigen Ausführungsform weisen die Verbindungsglieder und/oder die Schneidglieder angrenzend an zwei zugeordnete Gelenkbolzen Gleitflächen für eine Umfangskante der Führungsschiene auf, die in einem senkrechten Abstand zum jeweiligen Gelenkbolzen liegen. Der Abstand der ersten Gleitfläche zur Mitte des zugeordneten Gelenkbolzens ist kleiner als der Abstand der zweiten Gleitfläche zur Mitte des zugeordneten Gelenkbolzens, so dass eine gegenüber der gestreckten Längsrichtung bzw. der Laufrichtung der Sägekette schräg stehende Gleitlinie entsteht. Hierdurch ist ein leichterer und vibrationsarmer Lauf der Hobelzahnkette auf der Führungsschiene sichergestellt, was der geringen verfügbaren Antriebsleistung entgegenkommt.
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In zweckmäßiger Weiterbildung ist eine zwischen zwei Gelenkbolzen der Verbindungsglieder bzw. der Schneidglieder gemessene erste Teilung größer als eine zwischen zwei Gelenkbolzen der Treibglieder gemessene zweite Teilung. Insbesondere liegt das Verhältnis der ersten Teilung zur zweiten Teilung in einem Bereich von einschließlich 1,15 bis einschließlich 1,20. Auch dies trägt zur Verbesserung des Laufverhaltens der Hobelzahnkette und damit zur Verbesserung des Schnittergebnisses bei.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
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1 in einer schematischen Perspektivdarstellung eine Motorkettensäge mit einer Führungsschiene und einer um die Führungsschiene umlaufend angetriebene Hobelzahnkette;
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2 in einer Seitenansicht einen Ausschnitt aus der Hobelzahnkette nach 1 mit Einzelheiten zur geometrischen Ausgestaltung seiner Kettenglieder;
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3 einen Ausschnitt der Hobelzahnkette nach 2 mit weiteren Details zu ihrer geometrischen Ausgestaltung;
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4 eine Querschnittdarstellung der Anordnung nach den 2 und 3 mit Einzelheiten zur gegenseitigen Anordnung der jeweiligen Kettenglieder;
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5 eine Variante der Hobelzahnkette nach 2 mit als Sicherheitsgliedern ausgebildeten Treibgliedern;
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6 eine Querschnittsdarstellung der Hobelzahnkette nach 5.
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1 zeigt in einer perspektivischen Schemadarstellung eine Motorkettensäge 9 gemäß der Erfindung. Die Motorkettensäge 9 umfasst ein Motorgehäuse 18, in dem ein nicht näher dargestellter Antriebsmotor angeordnet ist. Der Antriebsmotor ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Verbrennungsmotor und kann als solcher ein insbesondere einzylindriger Zweitakt- oder Viertakt-Verbrennungsmotor sein. Alternativ kann auch ein Elektromotor für den Netz- oder Akkubetrieb zweckmäßig sein. Der Antriebsmotor stellt eine Antriebsleistung von ≤ 1,0 Kilowatt zur Verfügung.
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Ausgehend vom Motorgehäuse 18 erstreckt sich eine Führungsschiene 11 mit einer umlaufenden Umfangskante 13, wobei eine weiter unten näher beschriebene und hier nur angedeutete Hobelzahnkette 10 auf der Umfangskante 13 vom vorgenannten Antriebsmotor angetrieben umläuft. Durch die Länge der Führungsschiene 11 ist eine Schnittlänge 1 vorgegeben, die im gezeigten Ausführungsbeispiel in einem Bereich von einschließlich 20 cm bis einschließlich 35 cm liegt. Entlang dieser Schnittlänge 1 kann die Hobelzahnkette 10 zum Sägen eingesetzt werden. Außerdem läuft die Hobelzahnkette 10 um eine gerundete, dem Motorgehäuse 18 gegenüberliegende Spitze 14 der Führungsschiene 11 herum. Auch im Bereich der Spitze 14 kann ein Schnitt zum Einstechen vorgenommen werden. Unter Volllast stellt sich eine durch einen Pfeil angegebene maximale Umlaufgeschwindigkeit v der Hobelzahnkette 10 ein, die in einem Bereich von einschließlich 10 Metern pro Sekunde bis einschließlich 16 Metern pro Sekunde liegt.
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Die gezeigte Motorkettensäge 9 ist in üblicher Bauform mit einem hinteren Handgriff 15 und einem vorderen Handgriff 16 ausgeführt, wobei die Führungsschiene 11 direkt am Motorgehäuse 18 angeordnet ist. Es kann aber auch eine Ausführung als Hochentaster oder dgl. zweckmäßig sein, bei der zwischen dem Motorgehäuse 18 und der Führungsschiene 11 ein insbesondere teleskopartiges Führungsrohr oder dgl. mit einem Winkelgetriebe angeordnet ist.
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2 zeigt in einer Seitenansicht eine Ausschnittsdarstellung der Hobelzahnkette 10 nach 1. Die Hobelzahnkette umfasst Treibglieder 1, Verbindungsglieder 2 sowie Schneidglieder 3, 3'. Die Treibglieder 1, die Verbindungsglieder 2 und die Schneidglieder 3, 3' sind durch Gelenkbolzen 7, 7' gelenkig miteinander verbunden. Im hier gezeigten gestreckten Zustand der Hobelzahnkette 10 liegen die Gelenkbolzen 7, 7' auf einer gemeinsamen Geraden, die die Längsachse der Hobelzahnkette 10 vorgibt. Die Treibglieder 1 weisen je einen Treibfortsatz 4 auf, der sich senkrecht zur Längsachse nach unten erstreckt und in ein nicht dargestelltes, vom Antriebsmotor der Motorkettensäge 9 (1) angetriebenes Antriebsritzel für den Antrieb der Hobelzahnkette 10 eingreift. Außerdem laufen die Treibfortsätze 4 in einer ebenfalls nicht darstellten Umfangsnut der Führungsschiene 11, wodurch die Hobelzahnkette 10 entlang der Umfangskante 13 (1) der Führungsschiene 11 geführt wird.
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Zwei benachbarte Treibglieder 1 liegen in Seitenrichtung zwischen einem Verbindungsglied 2 und einem in Seitenrichtung gegenüberliegenden Schneidglied 3, wobei die gelenkige Verbindung zwischen ihnen durch Gelenkbolzen 7, 7' hergestellt ist. Das in Richtung der Umlaufgeschwindigkeit v nächste Treibglied 1 ist durch ein Paar von Verbindungsgliedern 2 mit zwei Gelenkbolzen 7, 7' angeschlossen. Darauf folgt in Richtung der Umlaufgeschwindigkeit v ein weiteres Treibglied 1, welches durch ein Verbindungsglied 2 und ein in der Seitenrichtung gegenüberliegendes Schneidglied 3'. mittels Gelenkbolzens 7, 7' angebunden ist. Hierauf folgt wiederum in Richtung der Umlaufgeschwindigkeit v ein weiteres Paar von Verbindungsgliedern 2. Das erste Schneidglied 3 ist auf der dem Betrachter abgewandten Seite angeordnet, während das zweite Schneidglied 3' auf der dem Betrachter zugewandten, also gegenüberliegenden Seite der Hobelzahnkette 10 angeordnet ist. Die beiden Schneidglieder 3, 3 sind dabei spiegelsymmetrisch zur Zeichnungsebene bzw. zu der hier dargestellten Ebene der Hobelzahnkette 10 ausgeführt. Die gezeigte Anordnung von Treibgliedern 1, Verbindungsgliedern 2 und Schneidgliedern 3, 3' wiederholt sich über die gesamte Länge bzw. über den gesamten Umfang der Hobelzahnkette 10.
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Die Schneidglieder 3, 3' weisen jeweils eine Dachschneide 5, 5' auf, die auf der den Treibfortsätzen 4 gegenüberliegenden Außenseite der Hobelzahnkette 10 angeordnet sind. Außerdem weisen die Schneidglieder 3, 3' jeweils einen den Dachschneiden 5, 5' in Richtung der Umlaufgeschwindigkeit v vorauseilenden Tiefenbegrenzer 6, 6' auf, der ebenfalls nach oben bzw. nach außen hervorsteht. Im Betrieb trennen die Dachschneiden 5, 5' das zu schneidende Material und dringen dabei in dieses Material ein. Die Tiefenbegrenzer 6, 6' verhindern ein zu starkes Eindringen bezogen auf die Zeichnungsebene nach oben.
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Die Mittelachsen der Gelenkbolzen 7, 7' geben die Gelenkstellen zwischen den einzelnen Treibgliedern 1, Verbindungsgliedern 2 und Schneidgliedern 3, 3' vor. Außerdem ist durch die Mittelachsen der Gelenkbolzen 7, 7', die einem Verbindungsglied 2 bzw. einem Schneidglied 3, 3' zugeordnet sind, eine erste Teilung T1 vorgegeben. Den in Richtung der Umlaufgeschwindigkeit v zwischenliegenden Treibgliedern 1 sind Gelenkbolzen 7', 7 zugeordnet, durch deren Mittelachsen eine zweite Teilung T2 vorgegeben ist. Die erste Teilung T1 ist größer als die zweite Teilung T2, wobei das Verhältnis der ersten Teilung T1 zur zweiten Teilung T2 in einem Bereich von einschließlich 1,15 bis einschließlich 1,20 liegt. Hieraus lässt sich ein gemittelter Abstand benachbarter Gelenkbolzen 7, 7' ermitteln und aus (T1 + T2)/2 eine mittlere Teilung T bilden. Die mittlere Teilung T beträgt im gezeigten Ausführungsbeispiel 1/4'' entsprechend etwa 6,35 mm. Außerdem weist die Hobelzahnkette 10 eine maximale Höhe C auf, die sich aus dem vertikal zur Längsrichtung der Hobelzahnkette 10 gemessenen Abstand zwischen den untersten Enden der Treibfortsätze 4 und den Dachschneiden 5, 5' ergibt. Die maximale Höhe C liegt bevorzugt in einem Bereich von einschließlich 10,3 mm bis einschließlich 12,3 mm und beträgt im gezeigten Ausführungsbeispiel 11,3 mm.
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3 zeigt eine Ausschnittdarstellung der Anordnung nach 2 mit weiteren geometrischen Einzelheiten. Demnach weisen die Verbindungsglieder 2 sowie die Schneidglieder 3, 3' angrenzend an ihre jeweils zwei zugeordneten Gelenkbolzen 7, 7' Gleitflächen 12, 12' auf, die zum Abgleiten an der Umfangskante 13 der Führungsschiene 11 (1) vorgesehen sind. Die dem Gelenkbolzen 7 zugeordnete Gleitfläche 12 des Verbindungsgliedes 2 weist einen senkrecht zur Längsachse der Hobelzahnkette 10 gemessenen Abstand a zur Drehachse des Gelenkbolzens 7 auf, während die dem Gelenkbolzen 7' zugeordnete vorauseilende Gleitfläche 12' einen in analoger Weise gemessenen Abstand a' aufweist. Der Abstand a der ersten Gleitfläche 12 zur Mitte des zugeordneten Gelenkbolzens 7 ist kleiner als der Abstand a' der zweiten Gleitfläche 12' zur Mitte des zugeordneten Gelenkbolzens 7'. Hieraus und aus der Anordnung der Gelenkbolzen 7, 7' auf der Längsachse der Hobelzahnkette 10 folgt, dass eine durch die Gleitflächen 12, 12' gebildete Gleitlinie 17 nicht parallel zur Längsachse der Hobelzahnkette 10, sondern in einem schrägen Winkel dazu liegt. Sinngemäß das Gleiche gilt auch für die Gleitflächen 12, 12' und die durch sie gebildete Gleitlinie 17 der Schneidglieder 3, 3'.
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4 zeigt eine Querschnittsdarstellung der Anordnung nach 2 und 3, wobei mehrere Verbindungsglieder 2 und Schneidglieder 3, 3' übereinander liegend dargestellt sind. Es ist zu erkennen, dass das Treibglied 1 mit seinem Treibfortsatz 4 zwischen einem Paar von Verbindungsgliedern 2 bzw. wechselseitig zwischen einem Verbindungsglied 2 und einem gegenüberliegenden Schneidglied 3, 3' angeordnet ist. Die Treibglieder 1 weisen eine Materialstärke d1 von etwa 1,1 mm auf, während die Verbindungsglieder 2 sowie die Schneidglieder 3, 3' eine Materialstärke d2 von etwa 0,9 mm aufweisen. Diese Materialstärken d1, d2 sind im Wesentlichen konstant, da die Treibglieder 1, die Verbindungsglieder 2 und die Schneidlieder 3, 3' aus ebenen Flächen ausgestanzt, geprägt und gebogen sind.
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Die einander überdeckenden Dachschneiden 5, 5' der Schneidglieder 3, 3' ergänzen sich in der quer zur Ebene der Hobelzahnkette 10 liegenden Breitenrichtung und definieren eine maximale Breite A der Hobelzahnkette 10, wobei die maximale Breite A auch die Schnittbreite vorgibt. Die maximale Breite A liegt bevorzugt in einem Bereich von einschließlich 4,2 mm bis einschließlich 5,2 mm und beträgt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel etwa 4,7 mm. Des weiteren ist noch zu erkennen, dass die Tiefenbegrenzer 6, 6' der Schneidglieder 3, 3' seitlich voneinander fortweisend umgebogen sind, dabei jedoch innerhalb der durch die Dachschneiden 5, 5' vorgegebenen Querschnittskontur der Hobelzahnkette 10 liegen.
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Unter gleichzeitigem Bezug auf die 2 bis 4 und den dort gemachten Angaben zur maximalen Breite A, zur maximalen Höhe C und zur mittleren Teilung T ergibt sich, dass nach der Erfindung das mathematische Produkt aus der maximalen Breite A, der maximalen Höhe C und der mittleren Teilung T (A × C × T) 450 mm3 beträgt. Bevorzugt liegt das vorgenannte mathematische Produkt in einem Bereich von einschließlich 80 mm3 bis einschließlich 450 mm3 und insbesondere in einem Bereich von einschließlich 275 mm3 bis einschließlich 406 mm3.
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5 zeigt eine Variante der Anordnung nach 2, demnach ein Teil der Treibglieder 1, hier jedes zweite Treibglied 1 als Sicherheitsglied mit einem in der gleichen Hochrichtung wie die Tiefenbegrenzer 6, 6' der jeweiligen Schneidglieder 3, 3' hervorstehenden Abstützhöcker 8 ausgebildet ist. In der gezeigten gestreckten Lage der Hobelzahnkette 10 liegen die Abstützhöcker 8 in Überdeckung mit den Tiefenbegrenzern 6, 6' und unterstützen deren Wirkung insbesondere bei einem Einstichschnitt mit der Spitze 14 der Führungsschiene 11 (1).
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6 zeigt eine Querschnittsdarstellung der Anordnung nach 5. Es ist zu erkennen, dass der Abstützhöcker 8 bezogen auf die Seitenrichtung zwischen den Tiefenbegrenzern 6, 6' der jeweiligen Schneidglieder 3, 3' liegt. In den übrigen Merkmalen und Bezugszeichen stimmt die Schneidkette 10 nach den 5 und 6 mit derjenigen nach den 2 bis 4 überein.
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Die Angaben für die erfindungsgemäße maximale Breite A, die erfindungsgemäße maximale Höhe C und das erfindungsgemäße mathematische Produkt aus der maximalen Breite A, der maximalen Höhe C und der mittleren Teilung T (A × C × T) beziehen sich, wie auch bei den gezeigten Ausführungsbeispielen, insbesondere auf die fabrikneue Hobelzahnkette 10. Im Lauf ihres Einsatzes wird die Hobelzahnkette 10 bei Bedarf nachgeschärft, was im Nebeneffekt auch zu einer Verringerung der maximalen Breite A und der maximalen Höhe C führt. Hieraus folgt, dass das mathematische Produkt aus der maximalen Breite A, der maximalen Höhe C und der mittleren Teilung T (A × C × T) im Laufe der Lebensdauer der Hobelzahnkette 10 ausgehend von den vorgenannten Werten absinkt.