-
Die
Erfindung betrifft ein handgeführtes
Arbeitsgerät
mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Handgeführte Arbeitsgeräte wie Freischneider,
Edger oder dergleichen mit einem Führungsrohr, an dessen einem
Ende ein Antriebsmotor und an dessen gegenüberliegendem Ende ein Werkzeugkopf
mit einem drehend antreibbaren Werkzeug angeordnet ist, unterliegen
im Betrieb Schwingungsbelastungen, die sich als Vibrationen an den
Handgriffen des Arbeitsgerätes
bemerkbar machen. Auch das Führungsrohr
neigt im Betrieb zu Schwingungen, die durch den Antriebsmotor und/oder
das drehende Schneidwerkzeug angeregt werden.
-
Für eine präzise Führung des
Arbeitsgerätes ist
am Führungsrohr
ein Handgriff in Schwerpunktnähe
des Arbeitsgerätes
angeordnet, auf den sich die Schwingungen des Führungsrohres übertragen.
Aus der
DE 101 32
951 A1 ist ein gattungsgemäßes Arbeitsgerät bekannt,
bei dem der Handgriff mittels einer Befestigungseinrichtung derart
am Führungsrohr befestigt
ist, daß die
Position der Befestigungseinrichtung bezüglich einer Längsrichtung
des Führungsrohres
einstellbar ist. Seitens des Benutzers kann eine Befestigungsposition
der Befestigungseinrichtung mit dem Handgriff gewählt werden,
die ein ergonomisch günstiges
Halten des Handgriffes ermöglicht.
Die gewählte
ergonomisch günstige
Befestigungsposition kann jedoch im Bereich eines Schwingungsbauches
des zu Schwingungen angeregten Führungsrohres
liegen, wodurch sich am Handgriff ein unerwünscht hohes Vibrationsniveau einstellt.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein handgeführtes Arbeitsgerät mit einem
verringerten Vibrationsniveau am Handgriff anzugeben.
-
Diese
Aufgabe wird durch ein Arbeitsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
-
Es
wird ein handgeführtes
Arbeitsgerät
vorgeschlagen, bei dem zwischen der Befestigungseinrichtung des
Handgriffes und dem Führungsrohr
ein Griffträger
vorgesehen ist, der bezogen auf eine Längsrichtung des Führungsrohres
in einem schmalen Bereich am Führungsrohr
festgelegt ist, wobei die Befestigungseinrichtung in der Längsrichtung
einstellbar am Griffträger
gehalten ist. Der Griffträger kann
mit seinem schmalen Befestigungsabschnitt im Bereich eines Schwingungsknotens
des zu Schwingungen angeregten Führungsrohres
befestigt werden, wobei die übrigen
Bereiche des Griffträgers nicht
in dynamischer Wechselwirkung mit dem schwingenden Führungsrohr
stehen. Der schmale, im Bereich des Schwingungsknotens liegende
Befestigungsabschnitt unterliegt keiner oder nur einer geringfügigen Schwingungserregung,
in dessen Folge der Griffträger
während
des Betriebes vom Arbeitsgerät
insgesamt zumindest näherungs weise
vibrationsfrei ist. Die Befestigungseinrichtung des Handgriffes
kann an dem Griffträger
innerhalb eines vorgesehenen Verstellbereiches bezogen auf die Längsrichtung
des Führungsrohres
verschoben werden. Es kann eine ergonomisch günstige Griffposition eingestellt
und an verschiedene Bedienpersonen angepaßt werden, ohne daß sich durch
Wahl einer geänderten
Einstellposition das Vibrationsniveau am Handgriff erhöht. Das
Vibrationsniveau am Handgriff bleibt über den gesamten Einstellbereich
entsprechend der geringen Erregung im Schwingungsknoten konstant
niedrig.
-
In
vorteilhafter Weiterbildung weist der Griffträger eine Längserstreckung in der Längsrichtung des
Führungsrohres
auf. Der Griffträger
ist dabei bezogen auf seine Längserstreckung
an einem Ende mit einem Befestigungsabschnitt am Führungsrohr festgelegt
und weist in dem verbleibenden Bereich bis zu seinem gegenüberliegenden
Ende einen radialen Abstand zum Führungsrohr auf. Es ist dadurch sichergestellt,
daß eine
mechanische Verbindung des Griffträgers mit dem Führungsrohr
lediglich in dem schmalen Befestigungsabschnitt gegeben ist. Der
Befestigungsabschnitt kann in dem Bereich eines Schwingungsknotens
oder zumindest in einem Bereich geringer Schwingungserregung des
Führungsrohres
gelegt werden, während
der übrige
Bereich des Griffträgers
vom Führungsrohr
schwingungsentkoppelt ist. Für
eine zuverlässige
Schwingungsentkopplung hat sich ein radialer Abstand im Bereich
zwischen einschließlich
1 mm und einschließlich
2 mm als zweckmäßig herausgestellt.
-
Zwischen
dem dem Befestigungsabschnitt gegenüberliegenden freien Ende des
Griffträgers und
dem Führungsrohr
ist vorteil haft ein elastisch weiches Dämpfungselement angeordnet.
Zwischen dem Führungsrohr
und dem Griffträger übertragene Restschwingungen
können
wirkungsvoll abgedämpft werden.
Bei einem großen
axialen Abstand zwischen dem Handgriff und dem Befestigungsabschnitt
vom Griffträger
kann das Dämpfungselement
eine zusätzliche
Stützwirkung
ausüben,
wodurch eine übermäßige elastische
Relativauslenkung des Griffträgers
bezogen auf das Führungsrohr
vermieden ist. Die Führungsgenauigkeit
des Arbeitsgerätes
ist verbessert.
-
In
vorteilhafter Weiterbildung ist der Griffträger am Führungsrohr in dessen radialer
Richtung im wesentlichen starr und in einer quer dazu liegenden Kipprichtung
vergleichsweise weich befestigt. Die in radialer Richtung starre
Befestigung führt
zu einer hohen Führungsgenauigkeit
des Arbeitsgerätes.
Die in Kipprichtung weiche Befestigung erlaubt die ungehinderte
Ausbildung einer Schwingungsform des Führungsrohres, wobei die Biegelinie
der jeweiligen Schwingungsform am Ort der Befestigung eine kippende
Winkelstellung gegenüber
dem Griffträger
einnehmen kann. Eine Übertragung
der schwingenden Kippbewegung auf den Griffträger ist durch die in Kipprichtung
weiche Befestigung vermieden oder zumindest verringert.
-
In
einer zweckmäßigen Ausbildung
ist der Griffträger
als ein koaxial das Führungsrohr
umschließendes
Trägerrohr
ausgebildet. Das zwischenliegende Dämpfungselement ist dabei vorteilhaft
als das Führungsrohr
umschließendes
Dichtungselement ausgeführt.
Es ergibt sich eine kompakte, hochbelastbare Bauweise. Bei starken
Handkräften
verhindert der definierte radiale Abstand des Trägerrohres zusammen mit dem
Dämpfungs- bzw. Dichtungselement
eine übermäßige elastische
Relativverformung in allen radialen Richtungen. Das Dichtungselement
verhindert ein Eindringen von Schmutz in den Zwischenraum zwischen
dem Trägerrohr
und dem Führungsrohr.
Eine Beeinträchtigung
einer freien Schwingung des Führungsrohres
relativ zu dem zumindest näherungsweise
schwingungsfreien Trägerrohr
ist dauerhaft zuverlässig
vermieden.
-
In
einer vorteilhaften Weiterbildung ist eine Befestigungsposition
des Griffträgers
in der Längsrichtung
des Führungsrohres
einstellbar. Es hat sich gezeigt, daß beim Betrieb des Arbeitsgerätes mit
unterschiedlichen Schneidwerkzeugen von unterschiedlicher Masse
das Führungsrohr
jeweils eine eigene Schwingungsform annimmt. Schwingungsknoten stellen
sich abhängig
von dem gewählten
Werkzeug an unterschiedlichen Stellen des Führungsrohres ein. An einem
oder mehreren der sich im Betrieb einstellenden Schwingungsknoten
sind zweckmäßig jeweils
eine Markierung angebracht. Der Griffträger kann seitens der Bedienperson
derart entlang des Führungsrohres
verschoben werden, daß der
Befestigungsabschnitt des Griffträgers im Bereich des jeweils
sich einstellenden Schwingungsknotens bzw. an der zugehörigen Markierung
liegt und befestigt wird.
-
Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es
zeigen:
-
1 in
einer Übersichtsdarstellung
ein handgeführtes
Arbeitsgerät
am Beispiel eines Freischneiders;
-
2 in
einer schematischen Seitenansicht den Freischneider nach 1 mit
einer angedeuteten Schwingungslinie;
-
3 in
einer vergrößerten Darstellung
einen Abschnitt des Führungsrohres
nach 2 mit einem daran angebrachten verstellbaren Griffträger;
-
4 in
einer Prinzipskizze ein Ausführungsbeispiel
einer radial starren und in Kipprichtung weichen Befestigung des
Griffträgers
am Führungsrohr
mittels eines ringförmigen
Schneidenelementes;
-
5 eine
Variante der Anordnung nach 4 mit einem
starren und in Kipprichtung weichen halbelastischen Element;
-
6 eine
weitere Variante der Anordnung nach den 4 und 5 mit
einem etwa kreisscheibenförmigen,
quer zu seiner Ebene weichen Boden des Trägerrohres.
-
1 zeigt
in einer Übersichtsdarstellung ein
handgeführtes
Arbeitsgerät
am Beispiel eines Freischneiders mit einem langgestreckten, zu Schwingungen
neigenden Führungsrohr 1.
An einem Ende 2 des Führungsrohres
ist ein Antriebsmotor 3 angeordnet, der mittels einer innenseitig
des Führungsrohres 1 verlaufenden
Antriebswelle 24 ein drehbares Schneidwerkzeug 6 antreibt.
Das Schneidwerkzeug 6 ist an einem Werkzeugkopf 5 gehalten
und mittels einer Schutzabdeckung 22 teilweise abge deckt.
Der Werkzeugkopf 5 mit dem Schneidwerkzeug 6 ist
an dem gegenüberliegenden
Ende 4 des Führungsrohres 1 angeordnet.
-
Es
sind zwei Handgriffe 7, 21 vorgesehen, wobei der
hintere Handgriff 21 im Bereich des Antriebsmotors 3 angeordnet
und der vordere Handgriff 7 mittels einer Befestigungseinrichtung 8 am
Führungsrohr 1 befestigt
ist. Die Position der Befestigungseinrichtung 8 zusammen
mit dem vorderen Handgriff 7 ist bezüglich einer Längsrichtung 9 des Führungsrohres 1 einstellbar
ausgeführt.
Die Einstellbarkeit der Befestigungseinrichtung 8 ist dazu vorgesehen,
daß eine
Bedienperson 23 eine ergonomisch günstige Position des Handgriffes 7 zum
Greifen und Führen
wählen
kann.
-
Anstelle
des beispielhaft gezeigten Freischneiders kann auch ein vergleichbares
Arbeitsgerät
mit einem entsprechend langgestreckten Führungsrohr 1 wie beispielsweise
ein Edger, ein Hochentaster oder dergl. vorgesehen sein.
-
2 zeigt
in einer schematischen Seitenansicht den Freischneider nach 1 mit
dem Führungsrohr 1,
dem Antriebsmotor 3 und dem Werkzeugkopf 5. Angeregt
durch Schwingungen des Antriebsmotors 3 und/oder des Werkzeugkopfes 5 kann das
Führungsrohr 1 in
Form einer beispielhaft dargestellten Schwingungslinie 25 schwingen.
Es entsteht eine stehende Welle in Form der Schwingungslinie 25 mit
Schwingungsbäuchen 20 und
Schwingungsknoten 19. Der vordere Handgriff 7 ist
mittels der in 3 näher gezeigten Befestigungseinrichtung 8 über einen
Bereich B in der Längsrichtung 9 des
Führungsrohres 1 einstellbar,
wobei der Bereich B mindestens einen Schwingungskno ten 19 sowie
einen Teilbereich eines Schwingungsbauches 20 übergreift.
-
An
dem motornahen, im Betrieb des Arbeitsgerätes sich einstellenden Schwingungsknoten 19 ist eine
Markierung 18 angebracht. Beim Austausch des Schneidwerkzeuges 6 (1)
gegen ein Schneidwerkzeug mit abweichender Masse kann sich ein anderer
Verlauf der Schwingungslinie 25 mit einer veränderten
Position der Schwingungsknoten 19 einstellen. Es kann zweckmäßig sein,
eine entsprechende Anzahl von Markierungen 18 im Bereich
abweichender Positionen von Schwingungsknoten 19 vorzusehen.
-
3 zeigt
in einer vergrößerten Detailansicht
einen Abschnitt des Führungsrohres 1 nach 2 im
Bereich des vorderen Handgriffes 7. Zwischen der Befestigungseinrichtung 8 des
vorderen Handgriffes 7 und dem Führungsrohr 1 ist ein
Griffträger 10 vorgesehen,
der bezogen auf die Längsrichtung 9 des
Führungsrohres 1 in
einem schmalen Bereich b am Führungsrohr 1 festgelegt
ist. Zur Befestigung des Griffträgers 10 ist
eine Klemmvorrichtung 26 vorgesehen, mittels derer eine
Befestigungsposition 17 des Griffträgers 10 bezogen auf
die Längsrichtung 9 einstellbar
ist. Die Befestigungsposition 17 ist unmittelbar angrenzend
an die Markierung 18 des Führungsrohres 1 gewählt, in
dessen Folge der Griffträger 10 mit
einem schmalen, über
den Bereich b sich erstreckenden Befestigungsabschnitt 12 am
Ort des motornahen Schwingungsknotens 19 (2) festgelegt
ist.
-
Der
Griffträger 10 weist
eine Längserstreckung
L in der Längsrichtung 9 des
Führungsrohres 1 auf.
Bezogen auf seine Längs erstreckung
L ist der Griffträger 10 an
einem Ende 11 mit dem Befestigungsabschnitt 12 am
Führungsrohr 1 festgelegt
und weist in dem verbleibenden Bereich bis zu seinem gegenüberliegenden
Ende 13 einen radialen Abstand a zum Führungsrohr 1 auf.
Der Griffträger 10 kann
als Kragarm oder dgl. ausgeführt
sein und ist im gezeigten Ausführungsbeispiel
als koaxiales Führungsrohr 1 umschließendes Trägerrohr 15 ausgebildet,
welches ringsum den Umfang des Führungsrohres 1 innenseitig
einen Abstand a im Bereich zwischen einschließlich 1 mm und einschließlich 2
mm aufweist. Der Abstand a ist in der Längsrichtung 9 etwa
konstant, kann aber auch variabel, beispielsweise konisch vorgesehen
sein.
-
An
dem bezogen auf den Befestigungsabschnitt 12 gegenüberliegenden
freien Ende 13 des Griffträgers 10 ist ein elastisch
weiches Dämpfungselement 14 vorgesehen,
welches zwischen dem Griffträger 10 und
dem Führungsrohr 1 angeordnet ist.
Das Dämpfungselement 14 ist
dabei im gezeigten Ausführungsbeispiel
als das Führungsrohr 1 umschließendes Dichtungselement 16 ausgeführt, welches
den Freiraum zwischen dem Führungsrohr 1 und
dem Trägerrohr 15 stirnseitig
abdichtet.
-
Die
Befestigungseinrichtung 8 ist zusammen mit dem Handgriff 7 in
der Längsrichtung 9 über den Bereich
B einstellbar am Griffträger 10 gehalten. Handkräfte am vorderen
Handgriff 7 werden über
die Befestigungseinrichtung 8 und den Befestigungsabschnitt 12 des
Griffträgers 10 auf
das Führungsrohr 1 übertragen,
wobei das elastische Dämpfungselement 14 nur
eine untergeordnete Funktion bei der Kraftübertragung einnimmt. Das elastische
Dämpfungselement 14 läßt eine
elastische Relativ verformung des Trägerrohres 15 in radialer
Richtung bezogen auf das Führungsrohr 1 zu.
Bei übermäßigen Handkräften und
entsprechender radialer Auslenkung des Trägerrohres 15 gerät die Innenseite
des Trägerrohres 15 in
Anlage an die Außenseite
des Führungsrohres 1,
wodurch eine übermäßige elastische
Auslenkung des vorderen Handgriffes 7 vermieden ist.
-
Unabhängig von
der gewählten
Position der Befestigungseinrichtung 8 auf dem Griffträger 10 ist eine
mechanische Kopplung zwischen dem Handgriff 7 und dem Führungsrohr 1 im
wesentlichen auf die Befestigungsposition 17 beschränkt. Die
Befestigungsposition 17 liegt im Bereich eines Schwingungsknotens 19 (2),
in dessen Folge eine Vibrationseinleitung vom Führungsrohr 1 in den
Griffträger 10 bzw.
den vorderen Handgriff 7 zumindest im wesentlichen unterbleibt.
Außerhalb
des schmalen, im Schwingungsknoten 19 liegenden Bereiches
b weist der Griffträger 10 einen
radialen Abstand a zum Führungsrohr 1 auf,
in dessen Folge das Führungsrohr 1 in
diesem Bereich frei schwingen kann. Ein in diesem Bereich sich ausbildender
Schwingungsbauch 20 (2) kann
sich nicht auf den Griffträger 10 und
damit auf den Handgriff 7 übertragen. Das Dämpfungselement 14 ist
entsprechend weich gestaltet, so daß die Ausbildung eines Schwingungsbauches 20 zumindest
im wesentlichen unbehindert ist.
-
4 zeigt
in einer Prinzipskizze als Schnittdarstellung den Bereich des Befestigungsabschnittes 12 vom
Griffträger 10 (3),
der als Trägerrohr 15 ausgeführt ist.
Der rohrförmige
Befestigungsabschnitt 12 umgreift das Führungsrohr 1 mit radialem Abstand,
der mittels eines ringförmigen
Schneidenele mentes 27 ausgefüllt ist. Das Schneidenelement 27 ist
außenseitig
fest mit dem Befestigungsabschnitt 12 verbunden und liegt
radial innenseitig mit einer umlaufenden Schneide 28 linienförmig am
Führungsrohr 1 an.
Die linienförmige
Auflage am Führungsrohr 1 bewirkt
eine Befestigung am Führungsrohr 1,
die in einer durch einen Doppelpfeil 32 angedeuteten radialen
Richtung im wesentlichen starr ist, und die in einer quer zur radialen
Richtung 32 liegenden, durch einen Pfeil 33 angedeuteten
Kipprichtung vergleichsweise weich ist. Die in der Kipprichtung 33 weiche Befestigung
erlaubt eine schwingende Winkelstellung des Führungsrohres 1 in
seinem Schwingungsknoten 19 (2) relativ
zum Trägerrohr 15.
-
Nach 5 ist
eine Variante der Anordnung nach 4 vorgesehen,
bei der zwischen dem Befestigungsabschnitt 12 und dem Führungsrohr 1 ein ringförmig umlaufendes
halbelastisches Element 29 vorgesehen ist. Das halbelastische
Element 29 kann aus Gummi oder einem vergleichbaren elastischen Werkstoff
bestehen, welches durch seine umlaufende Anordnung zu einer in der
radialen Richtung 32 zumindest näherungsweise starren Befestigung
des Trägerrohres 15 am
Führungsrohr 1 führt. Es
sind beidseitig umlaufende Aussparungen 30 vorgesehen,
wodurch das halbelastische Element 29 quer zur radialen
Richtung 32 bzw. quer zur Scheibenebene des Elementes 29 vergleichsweise
weich ausgebildet ist. Die in dieser Richtung weiche Ausbildung führt zu einer
vergleichsweise weichen Befestigung des Trägerohres 15 bezogen
auf die Kipprichtung 33.
-
Nach 6 ist
noch ein weiteres Ausführungsbeispiel
vorgesehen, bei dem das gezeigte Ende des Trägerrohres 15 etwa
topf förmig
ausgebildet ist. Zwischen dem Trägerrohr 15 und
dessen Befestigungsabschnitt 12 liegt ein etwa kreisscheibenförmiger Boden 31,
wobei das Trägerrohr 15,
der Befestigungsabschnitt 12 und der Boden 31 einteilig ausgebildet
sind. Der dünnwandige
Boden 31 erstreckt sich in der radialen Richtung 32,
wodurch er formbedingt in dieser Richtung im wesentlichen starr ist.
Quer zu seiner Scheibenebene ist der Boden 31 biegeweich,
wodurch das Trägerrohr 15 in
der Kipprichtung 33 vergleichsweise weich am Führungsrohr 1 befestigt
ist. In den übrigen
Merkmalen und Bezugszeichen stimmen die Ausführungsbeispiele nach den 4 bis 6 untereinander
und mit dem Ausführungsbeispiel
nach den 2 und 3 überein.