DE102005043118A1 - Arbeitsgerät - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Arbeitsgerät, insbesondere ein handgeführtes Arbeitsgerät wie einen Trennschleifer oder dgl., mit einem Werkzeug (11) und mit einem Gehäuse (2). In dem Gehäuse (2) ist ein Antriebsmotor (3) zum rotierenden Antrieb des Werkzeugs angeordnet. Das Arbeitsgerät besitzt einen Ausleger (6), der mit einem ersten Ende (7) am Gehäuse (2) des Arbeitsgeräts festgelegt ist und an dessen zweitem Ende (8) das Werkzeug drehbar gelagert ist. Das Arbeitsgerät besitzt mindestens einen Massekörper (22, 24, 26), der im Bereich des zweiten Endes (8) des Auslegers (6) beweglich gelagert ist, wobei die Masse des Massekörpers (22, 24, 26) und/oder die Lagerung des Massekörpers (22, 24, 26) auf die am zweiten Ende (8) des Auslegers (6) auftretenden Schwingungen abgestimmt ist, so daß der Massekörper (22, 24, 26) die im Betrieb auftretenden Schwingungen mindestens teilweise tilgt.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Arbeitsgerät, insbesondere ein handgeführtes Arbeitsgerät wie einen Trennschleifer oder dgl. der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
- Aus der
DE 103 25 663 A1 ist ein Trennschleifer mit einem Ausleger bekannt. Ein Ende des Auslegers ist am Gehäuse des Trennschleifers festgelegt und am anderen Ende des Auslegers ist die Trennscheibe drehbar gelagert. Im Betrieb des Trennschleifers treten an der Trennscheibe und an dem die Trennscheibe haltenden Ende des Auslegers Schwingungen auf, die über den Ausleger auf das Gehäuse übertragen werden. Die Schwingungen werden auch auf die Handgriffe übertragen und müssen vom Bediener abgefangen werden. Dies führt zu einer Belastung des Bedieners und zu schneller Ermüdung des Bedieners beim Arbeiten mit dem Trennschleifer. Die Schwingungen beanspruchen ferner das Material des Trennschleifers, so daß der Trennschleifer vergleichsweise massiv ausgebildet werden muß, um eine ausreichend lange Lebensdauer zu erreichen. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Arbeitsgerät der gattungsgemäßen Art zu schaffen, das bei einfachem Aufbau eine geringe Belastung des Bedieners im Betrieb verwirklicht.
- Diese Aufgabe wird durch ein Arbeitsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Die Anordnung mindestens eines Massekörpers im Bereich des zweiten Endes des Auslegers ermöglicht die mindestens teilweise Tilgung der auftretenden Schwingungen am Ort der Entstehung der Schwingungen, so daß die ins Gehäuse des Arbeitsgeräts übertragenen Schwingungen verringert werden. Da weniger Schwingungen ins Gehäuse übertragen werden, ist eine massive Ausbildung des Gehäuses nicht notwendig. Die Masse des Massekörpers ist bezogen auf das Gesamtgewicht des Arbeitsgeräts klein, so daß sich keine merkliche Erhöhung des Gesamtgewichts des Arbeitsgeräts ergibt.
- Zweckmäßig ist der Massekörper in mindestens einer Hauptschwingrichtung des Werkzeugs beweglich gelagert. Das Arbeitsgerät ist insbesondere ein Trennschleifer und das Werkzeug eine Trennscheibe. Der Massekörper ist dabei vorteilhaft quer zur Ebene der Trennscheibe beweglich gelagert. Bei Trennscheiben tritt im Betrieb die sogenannte Hutschwingung der Trennscheibe auf. Dies ist eine Beulschwingung der Scheibe, die üblicherweise im Bereich der Abregeldrehzahl, also der maximal auftretenden Drehzahl im Betrieb, auftritt. Die Hutschwingung kann jedoch auch bei einer anderen Drehzahl im Arbeitsbereich des Arbeitsgeräts auftreten. Um die Übertragung dieser Schwingung auf das Gehäuse zu verringern, ist vorgesehen, daß die Masse und/oder die Lagerung des Massekörpers auf die Hutschwingung der Trennscheibe abgestimmt ist. Dadurch lassen sich die von der Trennscheibe erzeugten Schwingungen stark verringern.
- Zweckmäßig ist der Massekörper in mindestens einer Hauptschwingrichtung des Auslegers beweglich gelagert. Der Ausleger besitzt üblicherweise eine Biege- bzw. Torsionsresonanz, die in der Regel bei Drehzahlen unterhalb der Arbeitsdrehzahl auftritt und die demnach eine Durchlaufresonanz darstellt. Die Schwingung des Auslegers ist im wesentlichen eine Querschwingung. Zweckmäßig ist die Masse und/oder die Lagerung des Massekörpers auf die Querschwingung des Auslegers abgestimmt. Dadurch kann die Übertragung der Querschwingung des Auslegers auf das Gehäuse erheblich verringert werden.
- Zweckmäßig ist der Massekörper im Bereich der Drehachse des Werkzeugs gelagert. Insbesondere ist ein Massekörper eine Schutzhaube des Werkzeugs. Insbesondere bei Trennschleifern ist am Werkzeug ohnehin eine Schutzhaube angeordnet. Zur Tilgung der auftretenden Schwingungen muß die Masse und die Lagerung der Schutzhaube am Ausleger lediglich auf die auftretenden Schwingungen abgestimmt werden. Zur mindestens teilweisen Schwingungstilgung sind damit keine zusätzlichen Bauteile notwendig. Das Gewicht des Arbeitsgeräts wird nicht erhöht, da als Massekörper ein ohnehin vorhandenes Bauteil eingesetzt wird.
- Es kann vorgesehen sein, daß ein Massekörper an einer Schutzhaube des Werkzeugs festgelegt ist. Der Massekörper ist insbesondere innerhalb der Schutzhaube angeordnet.
- Vorteilhaft ist der Massekörper über mindestens ein Federelement beweglich gelagert. Zweckmäßig sind mehrere Federelemente zur Lagerung des Massekörpers vorgesehen. Insbeson dere ist mindestens ein Federelement eine Schraubenfeder. Es ist vorgesehen, daß ein Massekörper über mindestens ein Dämpfungselement, insbesondere ein Feder-Dämpfer-Element, beweglich gelagert ist. Das Dämpfungselement besteht vorzugsweise mindestens teilweise aus Gummi. Insbesondere ist als Dämpfungselement eine Gummischeibe vorgesehen. Die Dämpfungs- und Federelemente können zur Erreichung einer guten Schwingungsdämpfung kombiniert sein. Um Schwingungen in mehreren Richtungen zu dämpfen, können Feder- und/oder Dämpfungselemente zur Anbindung des Massekörpers in unterschiedlichen Richtungen eingesetzt werden, wobei insbesondere unterschiedliche Eigenschwingungen in unterschiedlichen Richtungen durch unterschiedliche Feder- und/oder Dämpfungselemente getilgt werden.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Seitenansicht eines Trennschleifers, -
2 bis6 schematische Drauf sichten auf Ausführungsbeispiele eines Trennschleifers. - Der in
1 gezeigte Trennschleifer1 besitzt ein Gehäuse2 , an dem ein hinterer Handgriff4 und ein Griffrohr5 zum Bedienen des Trennschleifers1 festgelegt sind. Der Trennschleifer1 besitzt eine rotierend angetriebene Trennscheibe11 , die an der dem hinteren Handgriff4 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses2 angeordnet ist. Das Griffrohr5 umgreift das Gehäuse2 benachbart zur Trennscheibe11 . Die Trennscheibe11 ist über einen Ausleger6 am Gehäuse2 festgelegt. Ein erstes Ende7 des Auslegers6 ist am Gehäuse2 festgelegt. Am zweiten, dem Gehäuse2 entfernt liegenden Ende8 des Auslegers6 ist die Trennscheibe11 an der in2 gezeigten Antriebswelle12 drehbar gelagert. Der Ausleger6 kann einteilig ausgebildet sein. Der das erste Ende7 umfassende Abschnitt des Auslegers6 kann jedoch auch am Gehäuse2 festgelegt sein, während der das zweite Ende8 umfassende Abschnitt des Auslegers6 gegenüber dem das erste Ende7 umfassenden Abschnitt beweglich sein kann. Zur Relativbewegung der beiden Abschnitte des Auslegers6 gegeneinander oder des Auslegers6 gegenüber dem Gehäuse2 ist eine Keilriemenspanneinrichtung9 vorgesehen. Der das erste Ende7 umfassende Abschnitt des Auslegers6 kann einteilig mit einem Teil des Gehäuses2 ausgebildet sein. Am zweiten Ende8 des Auslegers6 ist eine Schutzhaube10 angeordnet, die die Trennscheibe11 übergreift. - Wie die schematische Darstellung in
2 zeigt, besitzt der Trennschleifer1 einen im Gehäuse2 angeordneten Antriebsmotor3 , der insbesondere ein Verbrennungsmotor, vorzugsweise ein Zweitaktmotor ist. Der Verbrennungsmotor3 besitzt eine Kurbelwelle13 , die eine erste Riemenscheibe14 rotierend antreibt. Die erste Riemenscheibe14 ist im Bereich des ersten Endes7 des Auslegers6 angeordnet und treibt einen Keilriemen16 an. Im Bereich des zweiten Endes8 des Auslegers6 ist eine zweite Riemenscheibe15 angeordnet, die vom Keilriemen16 rotierend angetrieben ist und die mit der Antriebswelle12 der Trennscheibe11 drehfest verbunden ist. Die Antriebswelle12 wird damit vom Antriebsmotor3 um ihre Drehachse20 rotierend angetrieben. Die Antriebswelle12 ist etwa senkrecht zur Längserstreckung des Auslegers6 und etwa parallel zur Drehachse29 der Kurbelwelle13 des Antriebsmotors3 angeordnet. Der Ausleger6 ist im wesentlichen langgestreckt und flach ausgebildet. Die Haupterstreckung des Auslegers6 liegt in einer Ebene parallel zur Ebene der Trennscheibe11 . - Bei dem in
2 gezeigten Ausführungsbeispiel bildet die Schutzhaube10 einen Massekörper, der über ein Feder-Dämpfer-Element17 quer zur Ebene der Trennscheibe11 und des Auslegers6 beweglich gelagert ist. Das Feder-Dämpfer-Element17 ist vorzugsweise eine Gummischeibe, die von der Antriebswelle12 durchragt ist. Das Feder-Dämpfer-Element17 besteht zweckmäßig aus einem Elastomer mit innerer Dämpfung und besitzt sowohl federnde als auch dämpfende Eigenschaften. Auf der Antriebswelle12 ist die Trennscheibe11 drehfest angeordnet. Beim Hochlaufen des Verbrennungsmotors3 schwingt der Ausleger6 im Bereich seines zweiten Endes8 mit einer Querschwingung28 . Die Querschwingung28 bildet sich in der Regel bei einer Drehzahl unterhalb des Arbeitsbereichs aus. Insbesondere im Bereich der Abregeldrehzahl schwingt die Trennscheibe11 mit einer Hutschwingung27 in einer Richtung quer zur Ebene der Trennscheibe11 . Die Lagerung der Schutzhaube10 und die Masse der Schutzhaube10 sind auf die Querschwingung28 und/oder auf die Hutschwingung27 abgestimmt, so daß die Schutzhaube10 bei der Drehzahl, bei der sich die Querschwingung28 ausbildet, entgegen der Querschwingung28 schwingt und diese mindestens teilweise tilgt und/oder bei der Drehzahl, bei der sich die Hutschwingung27 ausbildet, entgegen der Hutschwingung27 schwingt und die Hutschwingung27 mindestens teilweise tilgt. Die Schutzhaube10 kann sowohl auf die Querschwingung28 als auch auf die Hutschwingung27 abgestimmt sein, wenn die Schutzhaube10 zwei Eigenfrequenzen besitzt. Es kann jedoch auch ein weiterer Massekörper vorgesehen sein, so daß die Schutzhaube die Querschwingung28 oder die Hutschwingung27 mindestens teilweise tilgt und der weitere Massekörper auf die andere der beiden Schwingungen abgestimmt ist und diese mindestens teilweise tilgt. - Bei dem in
3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind anstatt des Feder-Dämpfer-Elements17 Federelemente18 vorgesehen, an denen die Schutzhaube10 gelagert ist. Die Schutzhaube10 ist dabei in einer Hauptschwingrichtung des Auslegers6 und/oder der Trennscheibe11 gefedert gelagert. Die Federelemente18 sind als Schraubenfedern ausgebildet. Es können jedoch auch andere Federelemente zweckmäßig sein. In3 sind zwei Federelemente18 gezeigt, es kann jedoch auch eine andere Anzahl von Federelementen, beispielsweise ein Federelement oder vier Federelemente, vorgesehen sein. - Bei dem in
4 gezeigten Ausführungsbeispiel des Trennschleifers1 ist die Schutzhaube10 am zweiten Ende8 des Auslegers6 über einen Flansch19 fixiert. Durch den Flansch19 ist die in4 nicht gezeigte Antriebswelle12 der Trennscheibe11 geführt. An der der Schutzhaube10 gegenüberliegenden Längsseite30 des Auslegers6 ist auf der Höhe der Drehachse20 der Antriebswelle12 ein Massekörper22 über ein Federelement21 gelagert. Das Federelement21 ist vorzugsweise als Schraubenfeder ausgebildet. Anstatt des Federelements21 kann auch ein Feder-Dämpfer-Element vorgesehen sein. Der Massekörper22 ist in einer Hauptschwingrichtung des Auslegers6 und/oder der Trennscheibe11 beweglich gelagert. Vorzugsweise ist der Massekörper22 quer zur Ebene des Auslegers6 und der Trennscheibe11 beweglich. Die Lagerung und/oder die Masse des Massekörpers22 ist vorzugsweise auf die Eigenschwingung des Auslegers6 ausgelegt. Zur mindestens teilweisen Tilgung der Eigenschwingungen der Trennscheibe11 kann ein weiterer, in4 nicht gezeigter Massekörper vorgesehen sein. - Bei dem in
5 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Trennschleifers1 ist an der dem Ausleger6 abgewandten Seite der Schutzhaube10 ein Massekörper24 über ein Federelement23 beweglich gelagert. Der Massekörper24 ist vorzugsweise in einer Hauptschwingrichtung der Trennscheibe11 und/oder des Auslegers6 beweglich, insbesondere quer zur Ebene von Trennscheibe1 und Ausleger6 . Die Masse und/oder die Lagerung des Massekörpers24 sind dabei so ausgelegt, daß die im Betrieb des Trennschleifers1 auftretenden Schwingungen mindestens teilweise getilgt werden. - Bei dem in
6 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Trennschleifers1 ist ein Massekörper26 über ein Feder-Dämpfer-Element25 , vorzugsweise über eine Dämpfungsscheibe, an der Schutzhaube10 beweglich gelagert. Das Feder-Dämpfer-Element25 besteht insbesondere aus einem elastischen Material mit innerer Dämpfung, das Feder- und Dämpfereigenschaften besitzt. Anstatt des Feder-Dämpfer-Elements25 kann auch ein reines Dämpferelement vorgesehen sein. Vorzugsweise ist zusätzlich zu dem Dämpferelement ein separates Federelement vorgesehen. Der Massekörper26 ist dabei innerhalb der Schutzhaube10 angeord net. Der Massekörper26 kann jedoch auch an der Außenseite der Schutzhaube10 angeordnet sein. Die Schutzhaube10 ist über einen Flansch19 am zweiten Ende8 des Auslegers6 fixiert. Der Massekörper26 ist im Bereich der Drehachse20 der Antriebswelle12 angeordnet und in Richtung einer Hauptschwingrichtung der Trennscheibe11 und/oder des Auslegers6 beweglich gelagert. Insbesondere ist der Massekörper26 in Längsrichtung der Drehachse20 beweglich. Der Massekörper26 kann jedoch auch im Bereich des Umfangs der Schutzhaube10 angeordnet sein. Es können auch mehrere Massekörper26 am Umfang der Schutzhaube10 verteilt gelagert sein. Zusätzlich kann am zweiten Ende8 des Auslegers6 ein Massekörper angeordnet sein. Die in den2 bis6 gezeigten Massekörper und deren Lagerung können miteinander kombiniert werden, um eine möglichst gute Tilgung der im Betrieb auftretenden Schwingungen zu erreichen. Vorzugsweise ist ein Massekörper im Bereich des zweiten Endes des Auslegers6 angeordnet. Das zweite Ende8 des Auslegers6 bezeichnet dabei etwa das dem Gehäuse abgewandte Drittel des Auslegers6 . Vorteilhaft ist eine Anordnung des Massekörpers im Bereich der Drehachse20 . Die erfindungsgemäße Schwingungstilgung kann auch für andere Arbeitsgeräte vorteilhaft sein.
Claims (16)
- Arbeitsgerät mit einem Werkzeug und mit einem Gehäuse (
2 ), in dem ein Antriebsmotor (3 ) zum rotierenden Antrieb des Werkzeugs angeordnet ist, wobei das Arbeitsgerät einen Ausleger (6 ) besitzt, der mit einem ersten Ende (7 ) am Gehäuse (2 ) festgelegt ist und an dessen zweitem Ende (8 ) das Werkzeug drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsgerät mindestens einen Massekörper (22 ,24 ,26 ) besitzt, der im Bereich des zweiten Endes (8 ) des Auslegers (6 ) beweglich gelagert ist, wobei die Masse des Massekörpers (22 ,24 ,26 ) und/oder die Lagerung des Massekörpers (22 ,24 ,26 ) auf die am zweiten Ende (8 ) des Auslegers (6 ) auftretenden Schwingungen (27 ,28 ) abgestimmt ist, so daß der Massekörper (22 ,24 ,26 ) die im Betrieb auftretenden Schwingungen (27 ,28 ) mindestens teilweise tilgt. - Arbeitsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (
22 ,24 ,26 ) in mindestens einer Hauptschwingrichtung des Werkzeugs beweglich gelagert ist. - Arbeitsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsgerät ein Trennschleifer (
1 ) und das Werkzeug eine Trennscheibe (11 ) ist. - Arbeitsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (
22 ,24 ,26 ) quer zur Ebene der Trennscheibe (11 ) beweglich gelagert ist. - Arbeitsgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse und/oder die Lagerung des Massekörpers (
22 ,24 ,26 ) auf die Hutschwingung (27 ) der Trennscheibe (11 ) abgestimmt ist. - Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (
22 ,24 ,26 ) in mindestens einer Hauptschwingrichtung des Auslegers (6 ) beweglich gelagert ist. - Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse und/oder die Lagerung des Massekörpers (
22 ,24 ,26 ) auf die Querschwingung (28 ) des Auslegers (6 ) abgestimmt ist. - Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (
22 ,24 ,26 ) im Bereich der Drehachse (20 ) des Werkzeugs gelagert ist. - Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Massekörper eine Schutzhaube (
10 ) des Werkzeugs ist. - Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Massekörper (
24 ,26 ) an einer Schutzhaube (10 ) des Werkzeugs festgelegt ist. - Arbeitsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Massekörper (
26 ) innerhalb der Schutzhaube (10 ) angeordnet ist. - Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Massekörper (
22 ,24 ) über mindestens ein Federelement (18 ,21 ,23 ) beweglich gelagert ist. - Arbeitsgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Federelemente (
18 ) zur Lagerung des Massekörpers vorgesehen sind. - Arbeitsgerät nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federelement (
18 ,21 ,23 ) eine Schraubenfeder ist. - Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Massekörper (
26 ) über mindestens ein Dämpfungselement, vorzugsweise ein Feder-Dämpfer-Element (17 ,25 ), beweglich gelagert ist. - Arbeitsgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (
17 ,25 ) mindestens teilweise aus Gummi besteht.
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