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Die
Erfindung betrifft ein handgeführtes
Arbeitsgerät
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
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Es
ist bekannt, für
Arbeitsgeräte
einen Verbrennungsmotor zum Antrieb eines Werkzeugs einzusetzen,
der einen Abgasschalldämpfer
für die
Abgase des Verbrennungsmotors besitzt. Aus der
JP 6-248939 ist bekannt, einen Abgasschalldämpfer sowohl
am Zylinder als auch am Kurbelgehäuse des Arbeitsgerätes festzulegen.
Die Befestigungsstellen am Zylinder und am Kurbelgehäuse sind üblicherweise vergleichsweise
weit voneinander entfernt. Es ist auch bekannt, den Verbrennungsmotor
an einer weiteren Befestigungsstelle am Zylinder festzulegen.
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Im
Betrieb des Verbrennungsmotors werden Schwingungen angeregt. Diese
führen
dazu, daß der Abgasschalldämpfer um
die üblicherweise
im Bereich des Auslasses aus dem Zylinder angeordneten Befestigungsstellen
verkippt. Dieses Verkippen führt zu
starken mechanischen Belastungen des Schalldämpfers und der weiteren Befestigungsstelle,
insbesondere am Kurbelgehäuse.
Bei bekannten Abgasschalldämpfern
werden Verstärkungsbleche
in dem Schalldämpfer
angeordnet, um die mechanischen Belastungen aufzufangen und die
Verformungen des Abgasschalldämpfers
zu verringern. Um eine ausreichende Stabilität des Abgasschall dämpfers zu
erreichen, werden für
den Abgasschalldämpfer
außerdem Bleche
mit vergleichsweise großer
Blechstärke
verwendet. Dies führt
zu einem erhöhten
Gewicht des Abgasschalldämpfers
und damit zu erhöhtem
Gewicht des gesamten Arbeitsgerätes.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein handgeführtes Arbeitsgerät der gattungsgemäßen Art
zu schaffen, das ein geringes Gewicht und einen stabilen Aufbau
besitzt.
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Diese
Aufgabe wird durch ein handgeführtes Arbeitsgerät mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
begrenzte Relativbeweglichkeit zwischen dem Abgasschalldämpfer und
dem Verbrennungsmotor an mindestens einer Befestigungsstelle, insbesondere
am Kurbelgehäuse,
läßt ein Verkippen des
Abgasschalldämpfers
in vorgegebenen Grenzen zu. Dadurch werden die Spannungen im Abgasschalldämpfer im
Betrieb erheblich verringert. Verstärkungselemente wie Verstärkungsbleche
oder dgl. können
entfallen. Der Abgasschalldämpfer
kann als Leichtbauschalldämpfer
ausgebildet werden. Hierzu kann der Abgasschalldämpfer beispielsweise aus Blechen
aufgebaut sein, die eine geringe Blechstärke besitzen. Aufgrund der
geringeren mechanischen Belastung wird die Lebensdauer des Abgasschalldämpfers erhöht.
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Vorteilhaft
ist der Abgasschalldämpfer
an mindestens einer Befestigungsstelle am Kurbelgehäuse des
Verbrennungsmotors festgelegt. Dadurch ergibt sich eine gute Abstützung des
Abgasschalldämpfers.
Vorteilhaft ist der Abgasschalldämpfer
am Kurbelgehäuse über eine
Verbindung festgelegt, die in mindestens eine Richtung eine begrenzte
Relativbewegung zwischen dem Abgasschalldämpfer und dem Kurbelgehäuse zuläßt. Dadurch
kann der Abgasschalldämpfer
um die Befestigungsstelle am Zylinder in vorgegebenen Grenzen verkippen.
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Vorteilhaft
läßt die Verbindung
eine begrenzte Relativbewegung in allen Raumrichtungen zu. Dadurch
können
Verspannungen in allen Raumrichtungen verringert bzw. vermieden
werden. Insbesondere bewirkt die Verbindung eine thermische Entkopplung zwischen
Abgasschalldämpfer
und Kurbelgehäuse. Dadurch
kann ein übermäßiges Erwärmen des
Kurbelgehäuses
auf einfache Weise verhindert werden. Vorteilhaft umfaßt die Verbindung
mindestens ein elastisches und/oder dämpfendes Element. Ein elastisches
Element erlaubt eine Relativbewegung zwischen Abgasschalldämpfer und
Kurbelgehäuse
und stellt gleichzeitig eine Anbindung des Abgasschalldämpfers an
das Kurbelgehäuse
sicher. Die dämpfenden
Eigenschaften des Elements verringern die Übertragung von Schwingungen
zwischen dem Abgasschalldämpfer
und dem Kurbelgehäuse,
so daß die
Vibrationsentwicklung des Arbeitsgerätes insgesamt verringert wird.
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Vorteilhaft
ist das Element ein Metallkissenelement. Derartige Metallkissenelemente
bestehen aus gepreßtem
Drahtgewebe. Sie besitzen elastische und dämpfende Eigenschaften, sind
sehr temperaturbeständig
und besitzen aufgrund des porösen Aufbaus
schlechte Wärmeleiteigenschaften,
so daß sich
eine weitgehende thermische Entkopplung ergibt. Ein derartiges Metallkissenelement
besitzt ein geringes Gewicht und eine kleine Baugröße und ist damit
für den
Einsatz in einem handgeführten
Arbeitsgerät
gut geeignet.
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Vorteilhaft
ist das Element vorgespannt. Eine Vorspannung des Elements stellt
sicher, daß der
Abgasschalldämpfer
sicher am Kurbelgehäuse
gehalten ist. Zweckmäßig ist
in Wirkrichtung der Vorspannkraft mindestens ein starrer Abstandshalter
angeordnet. Der starre Abstandshalter stellt auf einfache Weise
eine definierte Vorspannkraft sicher.
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Eine
gute Entkopplung von Abgasschalldämpfer und Kurbelgehäuse läßt sich
erreichen, wenn zwei Metallkissenelemente vorgesehen sind, die in
Wirkrichtung der Vorspannkraft gesehen beidseitig eines Befestigungsabschnitts
des Abgasschalldämpfers
angeordnet sind. Da die Metallkissenelemente nur bei Druckbelastung
elastische und dämpfende
Eigenschaften besitzen, läßt sich
mit zwei Metallkissenelementen in Richtung und in Gegenrichtung
der Wirkrichtung der Vorspannkraft eine gute Entkopplung erreichen.
Vorteilhaft umfaßt
die Verbindung des Abgasschalldämpfers
mit dem Verbrennungsmotor, die in mindestens eine Richtung eine begrenzte
Relativbewegung zuläßt, mindestens
ein Befestigungselement. Der Abgasschalldämpfer besitzt zu dem Befestigungselement
senkrecht zur Wirkrichtung des Befestigungselements insbesondere einen
Abstand und stützt
sich in dieser Richtung an einem Metallkissenelement ab. Dadurch
läßt sich auch
senkrecht zur Wirkrichtung des Befestigungselements eine Relativbeweglichkeit
zwischen Abgasschalldämpfer
und Kurbelgehäuse
sowie eine thermische und mechanische Entkopplung realisieren.
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Ein
einfacher Aufbau der Verbindung kann dadurch erreicht werden, daß das Metallkissenelement
als Metallkissenring mit einer Öffnung
ausgebildet ist und daß durch
die Öffnung
das Befestigungselement ragt. Insbesondere umfaßt die Verbindung eine Hülse, die
in der Öffnung
angeordnet ist und die von dem Befestigungselement durchragt ist.
Die Hülse
stellt dabei vorteilhaft gleichzeitig einen Abstandshalter zur Einstellung
einer definierten Vorspannkraft dar.
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Es
ist vorgesehen, daß der
Abgasschalldämpfer
zwei Gehäusehalbschalen
besitzt, die an einem Rand miteinander verbunden sind und daß der Abgasschalldämpfer mit
dem Kurbelgehäuse
an dem Rand verbunden ist. Dadurch ist ein einfacher Aufbau des
Abgasschalldämpfers
gegeben. Vorteilhaft sind die Gehäusehalbschalen aus tiefgezogenen
Blechen gebildet. Die Blechstärke
der Bleche beträgt
insbesondere 0,5 mm oder weniger. Aufgrund der möglichen Relativbewegung zwischen
Abgasschalldämpfer
und Kurbelgehäuse
ist eine so geringe Blechstärke
für die
Gehäusehalbschalen
ausreichend. Ein geringes Gewicht des Abgasschalldämpfers wird
erreicht, wenn der Abgasschalldämpfer
höchstens
im Bereich der Befestigungsstellen zum Zylinder Versteifungselemente
aufweist. Aufgrund der möglichen Relativbewegung
zwischen Abgasschalldämpfer
und Kurbelgehäuse
werden keine weiteren Versteifungselemente benötigt. Auch Versteifungselemente
im Bereich der Befestigungsstellen zum Zylinder können entfallen,
so daß der
Abgasschalldämpfer
kein Versteifungselement besitzt.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Schnittdarstellung eines Arbeitsgerätes,
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2 eine
ausschnittsweise, schematische Schnittdarstellung entlang der Linie
II-II in 1,
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3 eine
schematische Schnittdarstellung eines Abgasschalldämpfers,
der an einem Zylinder und einem Kurbelgehäuse festgelegt ist,
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4 eine
vergrößerte Darstellung
der Befestigungsstelle des Abgasschalldämpfers am Kurbelgehäuse,
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5 eine
Ausführungsvariante
der in 4 gezeigten Befestigungsstelle.
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Das
in 1 gezeigte Arbeitsgerät ist eine Motorsäge 1.
Die Motorsäge 1 besitzt
ein Gehäuse 2, an
dem ein hinterer Handgriff 3 festgelegt ist. Der hintere
Handgriff 3 besitzt einen Gashebel 4 zur Bedienung
eines in dem Gehäuse 2 angeordneten
Verbrennungsmotors 5. Der Verbrennungsmotor 5 ist
als Einzylinder-Zweitaktmotor ausgebildet und umfaßt einen
Luftfilter 7, der über
einen Vergaser 6 mit dem Verbrennungsmotor 5 verbunden
ist. Der in dem Vergaser 6 ausgebildete Ansaugkanal mündet in
ein Kurbelgehäuse 13 des
Verbrennungsmotors 5. Der Verbrennungsmotor 5 besitzt
einen Zylinder 8, in dem ein Brennraum 9 ausgebildet
ist. In dem Zylinder 8 ist ein Kolben 10 hin-
und hergehend gelagert. Der Kolben 10 treibt über ein
Pleuel 11 eine in dem Kurbelgehäuse 13 drehbar gelagerte Kurbelwelle 12 an.
Die Kurbelwelle 12 treibt ein in 1 nicht
gezeigtes Werkzeug, nämlich
eine Sägekette,
umlaufend an. An dem Verbrennungsmotor 5 ist ein Abgasschalldämpfer 14 angeordnet,
der ein Gehäuse 15 besitzt. Der
Abgasschalldämpfer 14 besitzt
Befestigungshülsen 21,
die das Gehäuse 15 des
Abgasschalldämpfers 14 durchragen.
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Wie
die Schnittdarstellung in 2 zeigt,
besitzt der Zylinder 8 einen Auslaß 19 aus dem Brennraum 9,
an dem der Abgasschalldämpfer 14 festgelegt
ist. Die Befestigungshülsen 21 enden
beidseitig des Auslasses 19. Am Boden der Befestigungshülsen 21 liegt
jeweils der Kopf einer Befestigungsschraube 20 an. Die
Befestigungsschrauben 20 sind in den Zylinder 8 beidseitig
des Auslasses 19 eingeschraubt. Die Befestigungsschrauben 20 definieren Befestigungsstellen 40 und 41,
an denen der Abgasschalldämpfer 14 fest
mit dem Zylinder 8 verbunden ist.
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Wie
auch 3 zeigt, ist benachbart zum Auslaß 19 am
Gehäuse 15 des
Abgasschalldämpfers 14 ein
Versteifungsblech 32 angeordnet, das das Gehäuse 15 im
Bereich der Befestigungsstellen 40 und 41 verstärkt.
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Wie 3 zeigt,
ist das Gehäuse 15 des
Abgasschalldämpfers 14 aus
zwei Gehäusehalbschalen 16 und 17 aufgebaut,
die an einem Rand 18 miteinander verbunden sind. Am Rand 18 ist
die Halbschale 17 um die Halbschale 16 umgebördelt. Dadurch
ergibt sich eine gasdichte Verbindung zwischen den beiden Gehäusehalbschalen 16 und 17. Am
Rand 18 kann außerdem
eine Dichtung angeordnet sein. Im Gehäuse 15 des Abgasschalldämpfers 14 sind zwei
Trennwände 30 angeordnet,
die den Innenraum des Abgasschalldämpfers 14 in eine
am Auslaß 19 angeordnete
Kammer 36 sowie zwei Kammern 37 und 38 teilt.
Aus der Kammer 36 gelangt das Abgas über Durchtrittsöffnungen 31 in
den Trennwänden 30 in
die Kammern 37 bzw. 38.
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Am
Rand 18 ist an der dem Kurbelgehäuse 13 zugewandten
Seite des Abgasschalldämpfers 14 eine
Befestigungsstelle 42 ausgebildet, an der der Abgasschalldämpfer 14 am
Kurbelgehäuse 13 festgelegt
ist. Die Befestigungsstelle 42 ist so ausgestaltet, daß der Abgasschalldämpfer 14 sich
an der Befestigungsstelle 42 gegenüber dem Kurbelgehäuse 13 bewegen
kann. Als Befestigungselement ist eine Befestigungsschraube 22 vorgesehen,
mit der der Abgasschalldämpfer 14 am
Kurbelgehäuse 13 befestigt
ist. Die Befestigungsschraube 22 begrenzt die mögliche Relativbewegung
zwischen dem Abgasschalldämpfer 14 und
dem Kurbelgehäuse 13.
Die Gehäusehalbschalen 16 und 17 und
die Trennwände 30 besitzen
eine Blechstärke
a, die 0,5 mm oder weniger beträgt.
Außer
dem Versteifungsblech 32 sind keine weiteren Versteifungselemente
am Abgasschalldämpfer 14 vorgesehen.
Als Versteifungselemente werden dabei Versteifungen wie Bleche oder dgl.
bezeichnet, die neben der Verstärkung
keine zusätzliche
Funktion im Abgasschalldämpfer 14 erfüllen. Derartige
Versteifungen werden üblicherweise an
Funktionsblechen des Abgasschalldämpfers 14 angeordnet,
um diese zu verstärken.
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In 4 ist
die Befestigungsstelle 42 vergrößert gezeigt. Die Befestigungsschraube 22 durchragt eine
Hülse 23.
Die Hülse 23 liegt
mit einem Bund 29 am Kurbelgehäuse 13 an. Am Außenum fang
der Hülse 28 sind
zwei Metallkissenringe 25 angeordnet, zwischen denen ein
Abschnitt des Randes 18 des Abgasschalldämpfers 14 angeordnet
ist. Der Rand 18 besitzt eine Öffnung 26, durch die
die Hülse 23 und
die Befestigungsschraube 22 ragen. Die Metallkissenringe 25 besitzen
jeweils eine mittige Öffnung 28,
durch die sich die Hülse 23 erstreckt.
Der Durchmesser der Öffnungen 28 entspricht
dabei in etwa dem Außendurchmesser
der Hülse 23 oder
ist geringfügig
kleiner, so daß sich
ein fester Sitz der Metallkissenringe 25 auf der Hülse 23 ergibt.
Der zwischen dem Rand 18 und dem Kurbelgehäuse 13 angeordnete
Metallkissenring 25 ist an seinem Umfang von einer Hülse 24 umgriffen.
Die Hülse 24 stützt sich am
Umfang und an einer Seitenfläche
eines Metallkissenrings 25 ab und besitzt einen Hülsenabschnitt 33,
der ins Innere der Öffnung 26 des
Randes 18 ragt. Zu der Hülse 23 besitzt der
Hülsenabschnitt 33 einen
Abstand. Der Rand 18 stützt
sich über
den Rand 33 der Hülse 24 am
Umfang des Metallkissenrings 25 ab. Damit ist der Abgasschalldämpfer 14 sowohl
in Längsrichtung,
also in Wirkrichtung der Befestigungsschraube 22, als auch
senkrecht hierzu vom Kurbelgehäuse 13 entkoppelt.
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Die
Hülse 23 liegt
mit einem Ende am Kopf der Befestigungsschraube 22 und
mit ihrem anderen Ende am Kurbelgehäuse 13 an. Die Hülse 23 ist
starr ausgebildet und legt einen definierten Abstand zwischen dem
Schraubenkopf und dem Kurbelgehäuse 13 fest.
Die Länge
der Hülse 23 ist
so gewählt,
daß die
Metallkissenringe 25 um einen vorgegebenen Weg in Längsrichtung
der Befestigungsschraube 22 vorgespannt sind, wenn der
Schraubenkopf der Befestigungsschraube 22 an der Hülse 23 anliegt.
Die Vorspannkraft wirkt dabei in einer Wirkrichtung 35, die
sich parallel zur Längsrichtung
der Befestigungsschraube 22 erstreckt.
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Bei
dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel der Befestigungsstelle 42 wird
die Funktion der Hülse 24 vom
Rand 18 selbst übernommen.
Die Gehäusehalbschale 16 ist
im Bereich der Öffnung 26 des
Randes 18 zu einem Bund 27 aufgebogen. Der Bund 27 bildet
einen Ringabschnitt, der am Außenumfang
eines Metallkissenrings 25 anliegt und so den Abgasschalldämpfer 14 senkrecht
zur Wirkrichtung 35 der Vorspannkraft am Metallkissenring 25 abstützt.
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Die
Metallkissenringe 25 bestehen aus gepreßtem Metalldraht. Vorteilhaft
ist gepreßtes
Edelstahldrahtgewebe vorgesehen. Die Metallkissenringe 25 besitzen
sowohl dämpfende
als auch elastische und thermisch isolierende Eigenschaften. Anstatt
der Metallkissenringe 25 können auch andere Elemente vorgesehen
sein, die eine begrenzte Relativbewegung zwischen dem Abgasschalldämpfer 14 und dem
Kurbelgehäuse 13 zulassen.