-
Handgeführte Arbeitsgeräte wie eine
Kettensäge,
ein Freischneider, ein Trennschleifer oder dgl. wirken im Betrieb
als Schallquelle, deren Schallemission ein bestimmtes Grenzmaß nicht überschreiten darf.
Insbesondere ein als Verbrennungsmotor ausgeführter Antriebsmotor des Arbeitsgerätes kann eine
beträchtliche
Schallentwicklung erzeugen, die sich als Körperschall auf angrenzende
Bauteile überträgt und diese
zu ebenfalls schallerzeugenden Schwingungen anregt.
-
Bei
vorbekannten Bauformen deckt eine Haube beispielsweise den Zylinder
oder andere Bauteile des Arbeitsgerätes ab. Über feste Einspannstellen der
Haube beispielsweise in Form von Verschraubungen wird Körperschall
von Kurbelgehäuse
und Zylinder des Antriebsmotors auf die Haube übertragen. Die aus dünnwandigen
Wandabschnitten aufgebauten Hauben werden zu Schwingungen angeregt. Großflächige Wandabschnitte
der Haube neigen zu Schwingungen, die als eigener Körperschall
an die Umgebung abgegeben werden und zur Geräuschbelastung beitragen.
-
In
vorbekannten Bauformen wird zur Vermeidung dieser Schallabstrahlung
am Befestigungspunkt der Haube bzw. an der Anschraubstelle ein Gummilager
eingesetzt, welches den Eintrag von höherfrequenten Schwingungen
in die Haube verhindern soll. Derartige Gummilager erhöhen die
Teile- und Montagekosten.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Haubenanordnung eines
handgeführten
Arbeitsgerätes
mit verbesserter akustischer Entkopplung bei geringem Aufwand anzugeben.
-
Diese
Aufgabe wird durch eine Haubenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
-
Es
wird eine Haubenanordnung vorgeschlagen, bei der die Haube an mindestens
einem Befestigungspunkt mit einem weiteren Bauteil des Arbeitsgerätes befestigt
ist. Der Befestigungspunkt ist an einem formelastisch nachgiebigen
Träger
angeordnet, wobei der Träger
einteilig mit einem Wandbauteil des Arbeitsgerätes ausgebildet ist. Das Wandbauteil kann
Teil eines Motorgehäuses
oder dgl. sein und ist bevorzugt ein Wandabschnitt der zu befestigenden Haube,
wobei der Träger
an dem Wandabschnitt der Haube angeformt ist. Die einteilige Ausbildung
des Trägers
mit dem Wandbauteil erlaubt die Fertigung in einem Arbeitsschritt
ohne zusätzliche
Montagearbeiten. Die Ausbildung des Trägers als formelastisch nachgiebig
bedeutet, daß er
unter Berücksichtigung der
elastischen Materialeigenschaften geometrisch derart ausgebildet
ist, daß sich
bei schallbedingter Schwingungsanregung im Träger eine eigenständige, vom
Wandbauteil entkoppelte Verformung einstellt. Diese formelastische
Nachgiebigkeit erlaubt eine schwingende Relativbewegung des Befestigungspunktes
zum Wandbauteil, die insbesondere im höherfrequenten Bereich schallentkoppelnd
wirkt. Der Schalleintrag in die Haube ist wirkungsvoll unterbunden, so
daß Wandabschnitte
der Haube mit erheblich verringertem Körperschall beaufschlagt sind. Die
Geräuschabstrahlung
an der Haube ist wirkungsvoll verringert.
-
Je
nach räumlichen
Gegebenheiten und auftretenden Betriebslasten können unterschiedliche Ausgestaltungen
des Trägers
zweckmäßig sein.
Beispielsweise kann der Träger
als beidseitig mit dem Wandbauteil verbundene, elastische Klammer
oder dgl. ausgeführt
sein, an deren Mittenabschnitt der Befestigungspunkt vorgesehen
ist. In bevorzugter Ausführung
ist der Träger
ein einseitig mit dem Wandbauteil verbundener Kragarm, an dessen
freiem Ende der Befestigungspunkt angeordnet ist. Die freitragende
Ausgestaltung des Kragarmes erlaubt elastische Verformungen und
damit die Entkopplung von Schwingungsanregungen in allen drei Raumachsen.
-
In
einer zweckmäßigen Ausführung weist
der Träger
unterschiedliche Biegesteifigkeiten um unterschiedliche Querschnittsachsen
auf. Bei unterschiedlichen Erregerschwingungen in unterschiedlichen Raumrichtungen
kann dadurch eine richtungsorientierte, angepaßte Entkopplung vorgenommen
werden.
-
In
einer bevorzugten Ausführung
weist der Träger
einen gekrümmten
bzw. abgewinkelten Verlauf auf, wodurch der Befestigungspunkt zumindest gegenüber Teilbereichen
des Trägers
exzentrisch angeordnet ist. Dieser Teilbereich wird neben einer
Biegebelastung auch einer Torsionsbelastung unterzogen. Neben der
Biegeverformung wird auch die Torsionsverformung im Träger zur
Entkopplung genutzt.
-
Der
Träger
verläuft
zweckmäßig zumindest abschnittsweise
parallel zu dem ihn haltenden Wandbauteil. Dies erlaubt eine entsprechend
lange und damit weiche Ausbildung des Trägers, wobei gleichzeitig der
an seinem Ende gehaltene Befestigungspunkt nahe an der Außenseite
des Wandbauteiles bleibt. Bei einer kompakten Bauform können durch
die formbedingte weiche Ausgestaltung des Trägers auch vergleichsweise niedrige
Erregerfrequenzen entkoppelt werden.
-
In
einer bevorzugten Weiterbildung ist ein parallel zum Wandbauteil
verlaufender Abschnitt des Trägers
durch seitliche Schlitze vom Wandbauteil getrennt und liegt in der
Ebene des Wandbauteils. Die Schlitze erlauben eine freie Relativbeweglichkeit
des parallel verlaufenden Abschnitts gegenüber dem in gleicher Ebene darum
herum liegenden Wandbauteil. Der in gleicher Ebene zum Wandbauteil
liegende Trägerabschnitt
ist in die Oberflächenkontur
integriert. Die glatte Oberflächenkontur
vermeidet ein Festsetzen von Schmutz sowie die Gefahr der Beschädigung beim
Anstoßen
und führt
darüber
hinaus zu einem optisch ansprechenden Erscheinungsbild.
-
Die
Schlitze laufen mit ihren Enden bevorzugt in gerundete Erweiterungen
aus. Spannungsspitzen im Endbereich der Schlitzenden sind vermieden,
wodurch die Tragfähigkeit
des Trägers
gesteigert ist.
-
In
einer vorteilhaften Alternative verläuft der parallel zum Wandbauteil
verlaufende Abschnitt des Trägers
mit einem Abstand zur Ebene des Wandbauteils. Das Wandbauteil braucht
hierbei keine Öffnung zur
Aufnahme des genannten Abschnitts aufweisen und kann entsprechend
durchgängig
dicht ausgeführt
sein, wodurch ein Eindringen von Schmutz vermieden ist. Zur Herstellung
dieser Anordnung auf dem Wege des Spritzgießens können vergleichsweise einfache
Formen ohne zusätzliche
Formschieber eingesetzt werden.
-
In
einer zweckmäßigen Ausführung liegt
das freie Ende des Trägers
mit einem Abstand zum Wandbauteil, wobei der Befestigungspunkt an
einer dem Wandbauteil zugewandten Innenseite des freien Endes angeordnet
ist. Zur Erzielung einer kompakten Bauform liegt der auf der Innenseite
des Trägers
angeordnete Befestigungspunkt nahe an der Haube. Gleichzeitig bewirkt
die nach außen
geführte
Ausbildung des Trägers
eine entsprechend langgestreckte Ausführung mit einer entsprechend
ausgeprägten Nachgiebigkeit.
-
Der
Befestigungspunkt kann als Schnappdorn, Schnellverschluß oder dgl.
ausgeführt
sein und ist bevorzugt als Schrauböse ausgebildet und insbesondere
einteilig mit dem freien Ende des Trägers ausgeführt. Im verschraubten Zustand
ist die Schrauböse
räumlich
fest gehalten. Durch die innige, insbesondere einteilige Verbindung
mit dem Träger
ergibt sich eine klar definierte schwingende Verformung im Träger selbst,
der damit in seiner Steifigkeit konstruktiv präzise auf die auftretenden Erregerschwingungen
abgestimmt sein kann.
-
Je
nach Anwendungsfall kann es zweckmäßig sein, das Wandbauteil mit
dem daran gehaltenen Träger
als integrales Spritzgußteil
aus zwei verschiedenen angepaßten
Kunststoffmaterialien herzustellen. Bevorzugt sind der Träger und
das Wandbauteil materialeinheitlich aus spritzgegossenem thermoplastischem
Kunststoff gefertigt. Der Fertigungs- und Materialaufwand ist minimiert,
während
die elastische Nachgiebigkeit des Befestigungspunktes durch die
geometrische Ausgestaltung des Trägers abgestimmt werden kann.
-
In
einer bevorzugten Ausführung
ist eine spielbehaftete Führung
für eine
Kante der Haube vorgesehen. Die Führung stellt bei der Montage
eine lagerichtige Positionierung sicher. Bei statischen oder stoßartigen
Belastungen im Betrieb ist ein Verrutschen der Haube durch die Führung verhindert,
während
das Spiel in der Führung
eine schwingende Relativbewegung mit geringer Amplitude zuläßt und eine
hochfrequente, akustische Entkopplung unter Vermeidung von Körperschallübertragung
sicherstellt.
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es
zeigen:
-
1 in
einer seitlichen Ausschnittsdarstellung ein handgeführtes Arbeitsgerät am Beispiel
einer Kettensäge
mit einer an angedeuteten Befestigungspunkten mit dem Gerätegehäuse verbundenen Motorhaube;
-
2 eine
perspektivische Schemadarstellung der Haubenanordnung nach 1 im
Bereich eines an einem elastischen Träger gehaltenen Befestigungspunktes;
-
3 eine
Längsschnittdarstellung
der Anordnung nach 1 mit Einzelheiten zu einem
innerhalb der Wandebene liegenden Trägerabschnitt;
-
4 eine
Querschnittsdarstellung der Anordnung nach den 2 und 3 im
Bereich des Befestigungspunktes mit einer Führung für die Haubenkante;
-
5 eine
Variante der Anordnung nach 2 mit einem
parallel außenseitig
zur Haubenwand verlaufenden Träger
des Befestigungspunktes;
-
6 eine
Schnittdarstellung der Anordnung nach 5 mit Einzelheiten
zur Relativanordnung des Befestigungspunktes und des Trägers in
Bezug auf den zugeordneten, durchgehenden Wandabschnitt.
-
Nach 1 ist
ein handgeführtes
Arbeitsgerät 1 am
Beispiel einer durch einen nicht näher dargestellten Verbrennungsmotor 19 angetriebenen
Kettensäge
gezeigt. Es kann auch ein Freischneider, ein Trennschleifer oder
dgl. vorgesehen sein. Der Verbrennungsmotor 19 ist in einem
Gehäuse 18 gehalten
und treibt eine um eine ausschnittsweise dargestellte Führungsschiene 23 umlaufend
geführte
Sägekette 24 an.
An dem der Führungsschiene 23 abgewandten
Ende des Gehäuses 18 ist
ein hinterer Handgriff 20 vorgesehen, während an dem der Führungsschiene 23 zugewandten
Ende ein vorderer, das Gehäuse 18 umgreifender
weiterer Handgriff 21 befestigt ist. Zwischen dem vorderen
Handriff 21 und der Führungsschiene 23 ist
ein Hebel 22 einer Bremseinrichtung für die Sägekette 24 angeordnet,
der schwenkbar am Gehäuse 18 gelagert
ist und bedarfsweise von der den vorderen Handgriff 21 umschließenden Hand
betätigt
werden kann. Zum Starten des Verbrennungsmotors 19 ist
ein Seilzugstarter 34 vorgesehen.
-
Es
ist eine erfindungsgemäße Haubenanordnung
vorgesehen, bei der ein angedeuteter Zylinder 35 des Verbrennungsmotors 19 von
einer Haube 2 abgedeckt ist. Die Haube 2 ist mittels
schematisch angedeuteter Befestigungspunkte 3 an einem
weiteren Bauteil 4 des Arbeitsgerätes 1 befestigt. Als
weiteres Bauteil 4 ist hier das Gehäuse 18 vorgesehen, kann
jedoch auch ein anderes Teil des Arbeitsgerätes 1 sein. Die hier
beispielhaft als Motorhaube gezeigte Haube 2 kann auch
ein anderes Haubenbauteil beispielsweise zur Abdeckung eines Vergasers
oder Luftfilters ein, wobei deren Befestigungspunkte 3 in gleicher
Weise wie bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen ausgebildet
sein können.
-
2 zeigt
eine schematische, perspektivische Ausschnittsdarstellung der Haube 2 nach 1 im
Bereich eines Befestigungspunktes 3. Der Befestigungspunkt 3 ist
einteilig und materialeinheitlich mit einem formelastisch nachgiebigen
Träger 5 ausgebildet,
wobei der Träger 5 selbst
einteilig und materialeinheitlich mit der Haube 2 ausgebildet
ist. Die Haube 2 mit dem Träger 5 und dem Befestigungspunkt 3 sind
ebenso wie das Gehäuse 18 mit
dem Schraubflansch 25 einteilig und materialeinheitlich
aus spritzgegossenem thermoplastischen Kunststoff gefertigt. Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
ist der Befestigungspunkt 3 als Schrauböse 26 mit einem mittigen Schraubloch 27 ausgeführt und
liegt an einem Schraubflansch 25 des Gehäuses 18 an.
Der Schraubflansch 25 ist im wesentlichen starr ausgeführt und
einteilig aus der Wand des Gehäuses 18 ausgeformt,
während
der formelastisch nachgiebige Träger 5 aus
einem Wandbauteil 6 in Form eines flächigen Wandabschnittes der
Haube 2 ausgeformt ist. Es kann auch eine umgekehrte Anordnung
zweckmäßig sein,
bei der das Wandbauteil 6 mit dem Träger 5 und dem Befestigungspunkt 3 dem
Gehäuse 18 bzw.
dem weiteren Bauteil 4 (1) des Arbeitsgerätes zugeordnet
ist, während
die Haube 2 den starren Schraubflansch 25 trägt. Anstelle
einer Ausführung mit
Schraubflansch 25 und Schrauböse 26 kann auch eine
Schnappverbindung oder dgl. zweckmäßig sein.
-
In
dem Wandbauteil 6 der Haube 2 verlaufen etwa parallel
zueinander zwei Schlitze 12, deren Enden 13 in
gerundeten Erweiterungen 14 auslaufen. Im Bereich der gerundeten
Erweiterungen 14 ist der Träger 5 einseitig mit
dem Wandbauteil 6 der Haube 2 verbunden, während sein
gegenüberliegendes Ende
als freies Ende 8 ausgeführt ist, wodurch der Träger 5 als
freitragender Kragarm 7 ausgeführt ist. Am freien Ende 8 des
Kragarmes 7 ist die Schrauböse 26 einteilig angeformt.
Es kann auch eine Ausführung
zweckmäßig sein,
bei der beide Enden des Trägers 5 am
Wandbauteil 6 befestigt sind, wobei der Befestigungspunkt 3 beispielsweise
in einem Mittenbereich des elastischen Trägers 5 angeordnet
ist.
-
Der
Darstellung nach 2 ist zu entnehmen, daß der Träger 5 als
elastische Zunge mit einem etwa rechteckigen Querschnitt ausgeführt ist. Bezogen
auf eine in Hochrichtung verlaufende Querschnittsachse 10 ist
eine Querschnittshöhe
vorgesehen, die größer ist
als eine Querschnittsbreite in einer querliegenden Querschnittsachse 9.
Die Biegesteifigkeit des Kragarmes 7 ist in Richtung der
Querschnittsachse 9 deutlich geringer als in Richtung der Querschnittsachse 10.
Es kann aber auch zweckmäßig sein,
einen quadratischen oder runden Querschnitt des Trägers 5 mit
richtungsunabhängig
gleicher Biegesteifigkeit vorzusehen.
-
Einzelheiten
eines in 2 dargestellten, parallel zum
Wandbauteil 6 verlaufenden Abschnitts 11 des Trägers 5 sind
in der Längsschnittdarstellung nach 3 dargestellt.
Demnach liegt der parallel verlaufende Abschnitt 11 in
der Ebene des ihn umgebenden Wandbauteils 6. Der Abschnitt 11 ist
durch einen U-förmigen Verlauf
des Schlitzes 12 vom Wandbereich 6 elastomechanisch
entkoppelt, wobei die beiden Enden des U-förmig verlaufenden Schlitzes 12 in
die gerundete Erweiterung 14 münden. Dieser Bereich bildet
ein haubenseitiges Ende 28 des Abschnitts 11,
der als einseitige Einspannung des Kragarmes 7 wirkt.
-
Von
dem parallel zum Wandbauteil 6 verlaufenden Abschnitts 11 geht
ein abgewinkelter Abschnitt 33 des Kragarmes 7 aus,
der bis zum freien Ende 8 verläuft. Die Abwinkelung zwischen
den beiden Abschnitten 11, 33 ist gerundet ausgeführt. Es kann
auch ein insgesamt bogenförmig
geschwungener Verlauf oder auch eine scharfkantig abgewinkelte Bauform
zweckmäßig sein.
-
Das
freie Ende 8 des Kragarms 7 liegt in einem Abstand
A zum Wandbauteil 6 der Haube 2. In diesem Bereich
verläuft
der Kragarm 7 schrägwinklig zur
Oberfläche
des Wandbauteils 6 und weist eine dem Wandbauteil 6 zugewandte
Innenseite 15 auf. Im Bereich des freien Endes 8 kann
auch ein etwa paralleler Verlauf des Kragarmes 7 zum Wandbauteil 6 vorteilhaft
sein. Der Befestigungspunkt 3 ist an seiner dem Wandbauteil 6 zugewandten
Innenseite 15 des freien Endes 8 angeordnet. Zwischen
dem Befestigungspunkt 3 und der Außenseite des Wandbauteils 6 verbleibt
ein geringer Abstand a. Infolge der elastischen Nachgiebigkeit des
Kragarmes 7 kann sich der Befestigungspunkt 3 relativ
zum Wandbauteil 6 der Haube 2 in jeder räumlichen
Richtung schwingend frei bewegen.
-
Der
Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung nach 4 ist
zu entnehmen, daß der
Befestigungspunkt 3 flächig
auf dem Schraubflansch 25 des Gehäuses aufliegt und fest mit
diesem verschraubt ist. Der Schraubflansch 25 steht über den
Befestigungspunkt 3 seitlich hervor und umgreift diesen
mit einer Kante 36 als Lagesicherung. Eine der Haube 2 zugewandte
Kante 31 des Gehäuses 18 ist
mit einem Hinterschnitt 30 versehen, in dem eine freie
Kante 17 der Haube 2 aufgenommen ist. Zwischen
dem Hinterschnitt 30 und der Kante 31 des Gehäuses 18 sowie
der freien Kante 17 des Wandbauteiles 6 der Haube 2 verläuft ein
Spalt 29, wodurch eine spielbehaftete Führung 16 für die Kante 17 der
Haube 2 gebildet ist und ein seitliches Verrutschen der
Haube 2 verhindert.
-
Nach 5 ist
eine alternative Ausführung der
Erfindung vorgesehen, bei der das Wandbauteil 6 der Haube 2 im
Bereich des Kragarmes 7 flächig durchgehend ausgeführt ist.
Das haubenseitige Ende 28 des Kragarms 7 ragt
quer zur Oberfläche
des Wandbauteils 6 hervor und geht mittels einer Abwinkelung
in den parallel zum Wandbauteil 6 verlaufenden Abschnitt 11 des Kragarms 7 über. Dabei
verläuft der
Abschnitt 11 mit einem Abstand a zum durchgehenden Wandbauteil 6.
In den übrigen
Merkmalen und Bezugszeichen stimmt das Ausführungsbeispiel nach 5 mit
dem nach den 2 bis 4 überein.
-
6 zeigt
noch eine Längsschnittdarstellung
der Anordnung nach 5 im Bereich des Befestigungspunktes 3,
demnach neben dem Abschnitt 11 des Kragarmes 7 auch
der Befestigungspunkt 3 mit einer geraden Fläche im Abstand
a außenseitig zum
geschlossenen Wandbauteil 6 der Haube 2 verläuft. Es
kann auch zweckmäßig sein,
daß der
Abstand zwischen dem Befestigungspunkt 3 und dem Wandbauteil 6 entsprechend
der Darstellung nach den 3 und 6 ein vom
Abstand a zwischen dem Abschnitt 11 des Kragarms 7 und
dem Wandbauteil 6 abweichendes Maß aufweist.