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Die
Erfindung betrifft ein handgeführtes
Arbeitsgerät
wie eine Motorsäge
oder dergleichen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen
Gattung.
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Aus
der
DE 38 26 437 A1 ist
eine Motorsäge bekannt,
bei der zwischen dem Gashebel und dem Vergaser ein Schwingspalt
ausgebildet ist, der von einem Übertragungselement überbrückt wird.
Das Übertragungselement überträgt die Bewegung
des Gashebels als Bewegung in Richtung der Hauptschwingungsrichtung,
nämlich
parallel zur Erstreckung der Führungsschiene
der Motorsäge.
Um Schwingungen auszugleichen, ist der Gashebel in einem Langloch
am Handgriff gelagert und das Übertragungselement
in einem Langloch am Gashebel. Hierdurch ergibt sich jedoch bei
der Betätigung
des Gashebels ein Leerweg.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein handgeführtes Arbeitsgerät der gattungsgemäßen Art
zu schaffen, das auf einfache Weise eine gute Entkopplung der Stellbewegung
des Gashebels von Betriebsschwingungen und eine gute Einstellbarkeit
der Kraftstoffzuführeinrichtung
ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch ein handgeführtes Arbeitsgerät mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Dadurch,
daß die
Schwenkbewegung des Gashebels als Rotation um eine quer zum Schwingspalt
liegende Rotationsachse übertragen
wird, ist die Stellbewegung von Schwingungen in Richtung der Rotationsachse
entkoppelt. Die Übertragungseinrichtung
kann einfach und robust aufgebaut sein und ist dadurch unanfällig für Störungen.
Die Übertragungseinrichtung
kann einfach hergestellt werden, da keine engen Toleranzen eingehalten
werden müssen.
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Eine
gute Entkopplung ergibt sich, wenn die Rotationsachse etwa parallel
zur Hauptschwingungsrichtung des Arbeitsgeräts verläuft. Bewegungen in Richtung
der Rotationsachse werden von der Übertragungseinrichtung nicht übertragen,
so daß in
dieser Richtung eine vollständige
Entkopplung möglich ist.
Vorteilhaft besitzt die Übertragungseinrichtung
einen ersten Bereich, auf den der Gashebel wirkt und einen zweiten
Bereich, der auf die Kraftstoffzuführeinrichtung wirkt. Das Übertragungselement
ist vorteilhaft an einer ersten Lagerung in Richtung der Rotationsachse
unverschiebbar und an einer zweiten Lagerung in Richtung der Rotationsachse
verschiebbar gelagert. Damit ist an einer Lagerung ein Festlager
und an einer zweiten Lagerung ein Loslager realisiert. Über das
Loslager können
die Relativbewegungen zwischen Griff und Gehäuse ausgeglichen werden, so
daß das Übertragungselement
in Längsrichtung
nicht belastet ist. Dabei ist vorteilhaft eine Lagerung am Gehäuse und
eine Lagerung am Handgriff angeordnet. Die erste Lagerung ist dabei
zweckmäßig am Handgriff
und die zweite Lagerung am Gehäuse
angeordnet. Damit ist das Übertragungselement
am Handgriff fest gelagert. Eine Lagerung ist vorteilhaft zwischen
dem ersten und dem zweiten Bereich der Übertragungseinrichtung angeordnet und eine
Lagerung ist vorteilhaft auf der dem ersten Bereich abgewandten
Seite des zweiten Bereichs angeordnet. Das Übertragungselement ist insbesondere an
einem Ende lose und zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich
fest gelagert. Um sicherzustellen, daß auch Schwingungen quer zur
Rotationsachse nur einen geringen Einfluß auf die Kraftstoffzuführeinrichtung
haben, ist vorgesehen, daß der
Abstand der zweiten Lagerung zum zweiten Bereich klein gegenüber dem
Abstand der zweiten Lagerung zur ersten Lagerung ist. Die zweite
Lagerung ist insbesondere unmittelbar benachbart zum zweiten Bereich angeordnet.
Relativbewegungen zwischen den beiden Lagerungen in einer Richtung
quer zur Rotationsachse werden nur zu einem Bruchteil auf die Kraftstoffzuführeinrichtung übertragen,
da aufgrund der Hebelverhältnisse
eine Untersetzung stattfindet. Die Bewegung des zweiten Bereiches
quer zur Rotationsachse beträgt
den Bruchteil der gesamten Relativbewegung, der dem Verhältnis des
Abstands des zweiten Bereichs zur zweiten Lagerung zum Abstand der
beiden Lagerungen entspricht.
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Es
ist vorgesehen, daß die
Kraftstoffzuführeinrichtung
ein Vergaser ist und der zweite Bereich der Übertragungseinrichtung auf
eine Drosselwelle des Vergasers wirkt. Die Drehachse der Drosselwelle liegt
vorteilhaft quer zur Rotationsachse des Übertragungselements. Hierdurch
ergibt sich eine vorteilhafte räumliche
Anordnung des Vergasers und des Verbrennungsmotors. Zweckmäßig ist
an der Drosselwelle in radialem Abstand zur Drehachse der Drosselwelle
ein Mitnehmer festgelegt, der vom zweiten Bereich betätigt ist.
Um eine ausreichend große
Stellbewegung für
die Drosselwelle und eine geringe Relativbewegung zwischen dem Mitnehmer
und dem zweiten Bereich sicherzustellen, ist vorgesehen, daß die Drehachse
der Drosselwelle zur Rotationsachse des Übertragungselements einen bezogen
auf die Bewegung des Mitnehmers von der Leerlaufstellung zur Vollaststellung
geringen Abstand besitzt und diese insbesondere schneidet. Die Drehachse
der Drosselwelle und die Rotationsachse des Übertragungselements liegen
damit vorteilhaft in einer Ebene. Vorteilhaft liegen die Drehachse
der Drosselwelle, die Rotationsachse und der zweite Bereich im Bereich der
Halbgasstellung annähernd
in einer Ebene. Damit ergibt sich eine zur Halbgasstellung symmetrische
Betätigung
der Drosselwelle. Mit Halbgasstellung ist damit die Stellung der
Drosselwelle bezeichnet, in der die Drosselwelle ausgehend von einer Endstellung
um die Hälfte
ihrer Gesamtauslenkung verschwenkt ist. Gleichzeitig ist ein ausreichend
großer
Betätigungsweg
und eine geringe Relativbewegung zwischen dem zweiten Bereich und
dem Mitnehmer sichergestellt. Durch die so sichergestellte optimal
kleine Relativbewegung kann die Reibung und damit der Verschleiß zwischen
dem zweiten Bereich und dem Mitnehmer vermindert werden, so daß eine hohe
Lebensdauer der Übertragungseinrichtung erreicht
werden kann und der Kraftaufwand des Bedieners gering ist.
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Eine
einfache Ausgestaltung der Übertragungseinrichtung
kann erreicht werden, wenn der erste Bereich an einem vom Übertragungselement auskragenden
Arm angeordnet ist. Der zweite Bereich ist vorteilhaft zur Rotationsachse
parallel versetzt. Insbesondere ist das Übertragungselement ein Draht.
Der Draht kann auf einfache Weise so gebogen werden, daß der erste
und der zweite Bereich integriert sind. Toleranzen aus dem Biegevorgang
des Drahts können
durch einmalige Anpassung nach der Montage kompensiert werden, so
daß auch
an den Biegevorgang nur geringe Anforderungen gestellt werden müssen. Hierdurch
ergibt sich eine einfache, preiswerte Herstellung.
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Es
kann zweckmäßig sein,
daß der
erste Bereich als Nut im Übertragungselement
ausgebildet ist, wobei die Nut sich wendelförmig um die Rotationsachse
erstreckt und in der Nut ein am Gashebel festgelegter Zapfen geführt ist.
Der zweite Bereich ist vorteilhaft an einem auskragenden Arm ausgebildet. Das Übertragungselement
ist zweckmäßig eine
Welle. Die Welle besitzt einen robusten Aufbau und kann einfach
hergestellt werden. Auch die Lagerungen können einfach ausgebildet sein.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es
zeigen:
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1 einen
schematischen Längsschnitt durch
eine Motorsäge,
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2 eine
perspektivische Darstellung der Übertragungseinrichtung,
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3 und 4 schematische
Darstellungen von Übertragungseinrichtungen
in Seitenansicht,
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5 und 6 perspektivische
Ansichten auf eine Übertragungseinrichtung.
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Die
in 1 gezeigte Motorsäge 1 besitzt ein Gehäuse 2,
an dem über
mindestens ein Antivibrationselement 33 ein Handgriff 3 festgelegt
ist. Der Handgriff 3 ist auf der einer Führungsschiene 4 für die Sägekette
der Motorsäge 1 abgewandten
Seite des Gehäuses 2 angeordnet
und erstreckt sich etwa in Längsrichtung 5 der
Motorsäge 1.
Die Längsrichtung 5 ist
dabei die Richtung, in der sich die Führungsschiene 4 im
wesentlichen erstreckt. Am Handgriff 3 ist ein Gashebel 6 an
einem Lagerbolzen 8 schwenkbar gelagert. Weiterhin ist
eine Gashebelsperre 7 vorgesehen, die ein unbeabsichtigtes
Betätigen
des Gashebels 5 aus der Leerlaufstellung vermeidet. An dem
ins Innere des Handgriffs 3 ragenden Bereich des Gashebels 6 ist
ein Betätigungsabschnitt 12 angeformt,
der auf eine Übertragungseinrichtung 13 wirkt.
Die Übertragungseinrichtung 13 besitzt
ein Übertragungselement 17,
das sich etwa in Hauptschwingungsrichtung 24 der Motorsäge 1 erstreckt. Die
Hauptschwingungsrichtung 24 liegt etwa in Längsrichtung 5 der
Motorsäge 1.
Das Übertragungselement 17 ist
am Handgriff 3 an einer ersten Lagerung 18 und
am Gehäuse 2 der
Motorsäge 1 an einer
zweiten Lagerung 19 drehbar gelagert. Die erste Lagerung 18 ist
dabei als Festlager und die zweite Lagerung 19 als Loslager
ausgebildet, so daß das Übertragungselement 17 an
der ersten Lagerung 18 in seiner Längsrichtung unverschiebbar
und an der zweiten Lagerung 19 in Längsrichtung verschiebbar gehalten
ist.
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Zwischen
dem Gehäuse 2 und
dem Handgriff 3 ist ein Schwingspalt 9 ausgebildet,
der vom Übertragungselement 17 überbrückt ist.
Das Übertragungselement 17 liegt
quer zum Schwingspalt 9, insbesondere etwa senkrecht zum
Schwingspalt 9. Das Übertragungselement 17 überträgt die Schwenkbewegung
des Gashebels 6 um den Lagerbolzen 8 als Rotation
um eine Rotationsachse 22, die insbesondere in Hauptschwingungsrichtung 24 liegt.
Relativbewegungen des Handgriffs 3 gegenüber dem
Gehäuse 2,
die in Richtung der Rotationsachse 22, also insbesondere
in Haupt schwingungsrichtung 24 liegen, werden über das Übertragungselement 17 nicht übertragen.
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Im
Gehäuse 2 ist
ein Verbrennungsmotor 10 angeordnet, der insbesondere als
Zweitaktmotor ausgebildet ist. Der Verbrennungsmotor 10 besitzt
einen Vergaser 11, der dem Verbrennungsmotor 10 Kraftstoff/Luft-Gemisch über einen
Einlaß 16 zuführt. Anstatt
des Vergasers 11 kann auch eine andere Kraftstoffzuführeinrichtung
vorgesehen sein, auf die der Gashebel 6 wirkt. Im Vergaser 11 ist
ein in 1 nicht dargestellter Ansaugkanalabschnitt ausgebildet,
in dem eine Drosselklappe schwenkbar gelagert ist. Die Drosselklappe
ist an einer Drosselwelle 14 festgelegt, die sich bis auf
die Außenseite
des Gehäuses
des Vergasers 11 erstreckt und an der ein Hebel 15 festgelegt
ist, auf den das Übertragungselement 17 wirkt.
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2 zeigt
die Übertragungseinrichtung 13 in
vergrößerter,
perspektivischer Darstellung. Der Betätigungsabschnitt 12 des
Gashebels 6 wirkt auf einen ersten Bereich 25 der Übertragungseinrichtung 13,
der an einem auskragenden Arm 32 angeordnet ist. Der Arm 32 erstreckt
sich etwa rechtwinklig zum Übertragungselement 17 und
gegenüber
der Rotationsachse 22 radial nach außen. Der Lagerbolzen 8 des
Gashebels 6 erstreckt sich etwa senkrecht zur Rotationsachse 22 und
liegt in Halbgasstellung des Vergasers 11 etwa parallel
zum Arm 32. Bei der Betätigung
des ersten Bereichs 25 ergibt sich dadurch eine Relativbewegung
zwischen dem Betätigungsabschnitt 12 und
dem ersten Bereich 25. Um die auftretende Reibung zu vermindern,
ist der Betätigungsbereich 34,
an dem der erste Bereich 25 am Betätigungsabschnitt 12 anliegt,
konkav ausgebildet. Die erste Lagerung 18 ist durch zwei
Lagerelemente 35, 36 gebildet. Das Lagerelement 36 ist über zwei Schrauben 41,
die beidseitig des Übertragungselements 17 angeordnet
sind, mit dem Lagerelement 35 verbunden. Die Lagerung 18 ist
als Festlager ausgebildet und läßt keine
translatorischen Bewegungen des Übertragungselements 17 zu,
jedoch mindestens in einem notwendigen Bereich rotatorische Bewegung
in jeder Richtung. Es können
auch andere Ausgestaltungen der Lagerung 18 vorteilhaft
sein. Um den Weg des Übertragungselements 17 in
Richtung der Rotationsachse 22 an der Lagerung 18 zu begrenzen,
kann ein Anschlag vorgesehen sein, der beispielsweise am Übertragungselement 17 angeformt
oder durch Verquetschen des Übertragungselements 17 als
Verbreiterung ausgebildet sein kann. Das Übertragungselement 17 ist
als gebogener Draht ausgebildet. Es kann jedoch auch eine andere Ausbildung
zweckmäßig sein.
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An
dem dem in 1 gezeigten Verbrennungsmotor 10 zugewandten
Ende 43 (2) ist die Übertragungseinrichtung 13 an
der zweiten Lagerung 19 in Richtung der Rotationsachse 22 lose
und um die Rotationsachse 22 drehbar gelagert. Zwischen
der ersten Lagerung 18 und der zweiten Lagerung 19 ist
ein zweiter Bereich 26 ausgebildet, der auf die Drosselwelle 14 des
Vergasers 11 wirkt. Am zweiten Bereich 26 ist
der die Übertragungseinrichtung 13 bildende
Draht U-förmig
gebogen, wobei sich der zweite Bereich 26 parallel zur
Rotationsachse 22 in radialem Abstand zu dieser erstreckt.
Auf dem zweiten Bereich 26 liegt ein Mitnehmer 21 des
Vergasers 11 auf, der an der Drosselwelle 14 über den
Hebel 15 drehfest gelagert ist. Der Mitnehmer 21 erstreckt
sich dabei etwa parallel zur Drehachse 27 der Drosselwelle 14 in
einem Abstand c zu dieser. Die beiden Lagerungen 18 und 19 besitzen
einen Abstand a zueinander, der wesentlich größer als der Abstand b des zweiten
Bereichs 26 zur zweiten Lagerung 19 ist. Die zweite
Lagerung 19 ist unmittelbar benachbart zum zweiten Bereich 26 angeordnet.
Relativbewegungen der beiden Lagerungen 18, 19 in
einer Richtung senkrecht zur Rotationsachse 22 werden aufgrund der
Hebelverhältnisse
nur stark untersetzt auf die Drosselwelle 14 übertragen,
so daß sich
eine weitgehende Entkopplung auch von Bewegungen senkrecht zur Hauptschwingungsrichtung 24 ergibt.
Im Ansaugkanal 20 des Vergasers 11 ist stromauf
der nicht gezeigten Drosselklappe eine Chokeklappe 23 schwenkbar
gelagert. Die Stellung der Chokeklappe 23 kann an die Stellung
der Drosselklappe gekoppelt sein. Dabei soll sichergestellt sein,
daß die
Drosselklappe weitgehend geschlossen ist, wenn die Chokeklappe 23 geschlossen
ist. Der Draht kann die gesamte Übertragungseinrichtung 13 bilden,
es kann jedoch auch zweckmäßig sein,
die Bereiche 25 und 26 als separate Bauteile,
beispielsweise als Nocken, auszubilden, die an dem das Übertragungselement 17 bildenden
Draht festgelegt sind.
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In 3 ist
die Anordnung des Übertragungselements 17 und
der Drosselwelle 14 verdeutlicht. 3 zeigt
dabei eine Seitenansicht auf die Übertragungseinrichtung 13 in
Richtung der Drehachse 27 der Drosselwelle 14.
Die Drehachse 27 schneidet die Rotationsachse 22 des Übertragungselements 17.
Die Rotationsachse 22 und die Drehachse 27 liegen
damit in einer Ebene. Der Mitnehmer 21 liegt auf dem zweiten
Bereich 26 der Übertragungseinrichtung 13 auf.
Da die Drosselwelle 14 in Richtung auf die Schließstellung
der Drosselklappe, also in 3 im Uhrzeigersinn,
gefedert ist, wird der Mitnehmer 21 auf den zweiten Bereich 26 gedrückt. In
der in 3 mit durchgezogener Linie gezeigten Halbgasstellung 28 liegt
der zweite Bereich 26 etwa in der durch die Rotationsachse 22 und die
Drehachse 27 definierten Ebene. In Leerlaufstellung 29,
die in 3 gestrichelt dargestellt ist, ist die Drosselwelle 14 um
die Drehachse 27 um einen Winkel α in 3 im Uhrzeigersinn
gegenüber
der Halbgasstellung 28 gedreht. In der in 3 strichpunktiert
gezeigten Vollaststellung 30 ist die Drosselwelle 14 um
die Drehachse 27 gegenüber
der Halbgasstellung 28 um einen Winkel β entgegen dem Uhrzeigersinn
gedreht. Die Leerlaufstellung 29 und die Vollaststellung 30 sind
zweckmäßig etwa
symmetrisch zur Halbgasstellung 28 angeordnet, so daß die Relativbewegung
des Mitnehmers 21 gegenüber
dem zweiten Bereich 26 zwischen der Leerlaufstellung 29 und
der Vollaststellung 30 minimiert ist. Die Winkel α und β sind insbesondere
etwa gleich groß.
Die Drehachse 27 der Drosselwelle 14 kann zur
Rotationsachse 22 auch einen geringen Abstand besitzen.
Der Abstand ist dabei klein in Bezug zur Bewegung des Mitnehmers 21 von
der Leerlaufstellung 29 zur Vollaststellung 30 und beträgt nur einen
Bruchteil der Mitnehmerbewegung.
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In 4 ist
ein Ausführungsbeispiel
eines Mitnehmers 31 gezeigt. Der Mitnehmer 31 ist
gabelförmig
ausgebildet und erstreckt sich oberhalb und unterhalb der Übertragungseinrichtung 13 im
zweiten Bereich 26. Dabei ist zwischen dem Mitnehmer 31 und
dem zweiten Bereich 26 ein geringes Spiel vorhanden, so
daß ein
Verklemmen des Mitnehmers 31 am zweiten Bereich 26 aufgrund
der Relativbewegung des Mitnehmers 31 und des zweiten Bereichs 26 vermieden
ist. Durch die gabelförmige
Ausbildung des Mitnehmers 31 ist eine Zwangsführung der
Drosselwelle 14 gewährleistet,
so daß auch
bei einem Versagen der Feder, die die Drosselklappe in ihre Schließstellung,
also in die Leerlaufstellung 29 drückt, ein Schließen der
Drosselklappe aus der Vollaststellung 30 möglich ist,
da der Mitneh mer 31 zum zweiten Bereich 26 auch
bei einer Bewegung von der Vollaststellung 30 in die Leerlaufstellung 29 mitgenommen
wird. Statt eines gabelförmigen
Mitnehmers 31 kann auch eine Schiebehülse, an der der Hebel 15 fixiert
ist und die auf dem zweiten Bereich 26 verschieblich gelagert
ist, vorgesehen sein. Es kann auch zweckmäßig sein, den zweiten Bereich 26 als Längsschlitz
auszubilden, in dem ein Mitnehmer geführt ist.
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Die 5 und 6 zeigen
ein Ausführungsbeispiel
für ein Übertragungselement 37,
das als Welle ausgebildet ist. Das Übertragungselement 37 ist
um die Rotationsachse 42 drehbar gelagert, wobei die Anordnung
der Lagerungen zweckmäßig denen
der Lagerungen 18 und 19 entspricht. An dem dem
Gashebel 6 zugewandten Ende 44 des Übertragungselements 37 ist
eine Nut 39 angeordnet, die sich wendelförmig um
die Rotationsachse 42 erstreckt und die den ersten Bereich 25 der Übertragungseinrichtung
bildet. In der Nut 39 ist ein Zapfen 40 geführt, der
am Betätigungsabschnitt 12 des
Gashebels 6 in radialem Abstand zum Lagerbolzen 8 des Gashebels 6 seitlich
auskragt. Der Zapfen erstreckt sich etwa radial zur Rotationsachse 42.
In der in 5 gezeigten Leerlaufstellung 29 ist
der Zapfen 40 im Bereich eines ersten Endes 45 in
der Nut 39 angeordnet. Beim Schwenken des Gashebels 6 in
der Darstellung in den 5 und 6 entgegen
dem Uhrzeigersinn, also aus der in 5 gezeigten
Leerlaufstellung 29 in die in 6 gezeigte
Vollaststellung 30 bewegt sich der Zapfen 40 vom
ersten Ende 45 in der Nut 39 zu dem gegenüberliegenden,
zweiten Ende 46 der Nut 39. Aufgrund der wendelförmigen Ausbildung
der Nut 39 bewirkt die Bewegung des Zapfens 40 eine
Drehung des Übertragungselements 37 um
die Rotationsachse 42. An dem der Nut 39 gegenüberliegenden
Ende des Übertragungselements 37 ist
ein Arm 38 angeordnet, der radial vom Übertragungselement 37 auskragt
und an dem der zweite Bereich 26 ausgebildet ist, der auf
die Drosselwelle 14 wirkt. Der Arm 38 kann dabei
direkt auf den Hebel 15 der Drosselwelle 14 wirken.
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Es
können
auch andere Ausgestaltungen des ersten Bereichs 25 und
des zweiten Bereichs 26 vorteilhaft sein. Beispielsweise
kann der zweite Bereich 26 auch als Nocken ausgebildet
sein, der auf einen kegelförmigen
Mitnehmer am Hebel 15 der Drosselwelle 14 wirkt.
Dadurch ist eine Minimierung der Relativbewegung und der Reibkräfte zwischen
dem Mitnehmer und dem zweiten Bereich 26 möglich.
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Es
können
auch andere Ausbildungen der Übertragungseinrichtung
vorteilhaft sein. Die Schwenkbewegung des Gashebels kann auch über einen
Bowdenschub auf die Drosselwelle übertragen werden. Auch die Übertragung über ein
Fluidsystem kann zweckmäßig sein.
Hierbei kann die Stellbewegung über
einen ersten Kolben, auf den der Gashebel wirkt, durch eine flexible,
druckfeste, fluidgefüllte Leitung
auf einen zweiten Kolben übertragen
werden, der auf die Drosselwelle wirkt.