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Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffsystem eines handgeführten, durch einen Verbrennungsmotor angetriebenen Arbeitsgerätes mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Gattungsgemäße Arbeitsgeräte weisen einen Kraftstoffbehälter auf, in dem Kraftstoff für den Betrieb des Verbrennungsmotors bevorratet ist. Mittels einer Kraftstoffpumpe wird Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter angesaugt und dem Vergaser des Verbrennungsmotors zugeführt, um dort zu einem zündfähigen Kraftstoff/Luft-Gemisch aufbereitet zu werden. Für eine saubere Gemischbildung und einen zuverlässigen Motorlauf ist es erforderlich, dass der Kraftstoff blasenfrei angesaugt wird. Andernfalls kann es zu einer Abmagerung des Gemisches, im Extremfall zu einem Absterben des Motors kommen.
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Bezogen auf eine gewöhnliche, konstruktiv vorgegebene Arbeitshaltung wird ein unten liegender Bereich des Kraftstoffbehälters gewählt, in dem der Kraftstoff angesaugt wird. Hierdurch kann das verfügbare Kraftstoffvolumen zumindest näherungsweise vollständig genutzt werden, bevor Luft angesaugt wird. Bei tragbaren Arbeitsgeräten stellen sich jedoch während des Betriebes Winkellagen gegenüber der Schwerkraftrichtung bzw. der konstruktiv vorgegebenen gewöhnlichen Arbeitshaltung ein, bei denen eine verbliebene Teilfüllung von Kraftstoff der Gewichtskraft folgt und sich in Seitenbereichen des Kraftstoffbehälters ansammelt. Um dennoch ein blasenfreies Ansaugen zu ermöglichen, ist üblicherweise eine pendelartige Saugeinrichtung vorgesehen, bei der ein Saugkopf am behälterseitigen Ende der Kraftstoffleitung angeordnet ist. Die Kraftstoffleitung ist in diesem Bereich z. B. flexibel ausgeführt, so dass der Saugkopf infolge seines Eigengewichtes dem Kraftstoff in Gewichtskraftrichtung folgen kann. Eine derartige Anordnung ist aus der
DE 42 36 490 C1 bekannt. Dabei ist angestrebt, dass der Saugkopf bei unterschiedlichen Winkellagen des Arbeitsgerätes möglichst permanent im Kraftstoff eingetaucht bleibt, um eine nahezu vollständige Entleerung des Kraftstoffbehälters bei gleichzeitig blasenfreier Ansaugung zu ermöglichen.
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Bei der typischen Ausgestaltung von handgeführten, für den tragbaren Betrieb vorgesehenen Arbeitsgeräten wie Saug-/Blasgeräten, Kettensägen, Freischneidern oder dergleichen sind dem vorgenannten Ansaugprinzip Grenzen gesetzt. Es besteht das vorrangige Bedürfnis nach einer kleinvolumigen und leichtgewichtigen Ausgestaltung solcher Arbeitgeräte. Der zur Verfügung stehende Bauraum zwingt häufig zu Konstruktionen, bei denen der Kraftstoffbehälter quer zur Hochrichtung vergleichsweise breit ausgestaltet ist, und bei denen der Innenraum des Kraftstoffbehälters zahlreiche geometrische Unregelmäßigkeiten aufweist. Hierbei kann der Saugkopf zwar infolge seines Eigengewichtes unten auf dem Boden aufliegen, bei Schräglage jedoch nur eingeschränkt seitlich auswandern. Es kann der Fall eintreten, dass selbst eine vergleichsweise große verbliebene Kraftstoffmenge sich so weit seitlich ansammelt, dass der Saugkopf dem nicht mehr folgen kann und oberhalb des Kraftstoffspiegels zu liegen kommt. Trotz hinreichender Kraftstoffmenge wird dann Luft angesaugt.
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Erschwerend kommt bei den typischen Auslegungen von handgeführten Arbeitsgeräten hinzu, dass die Kraftstoffpumpe nur eine geringe Förderleistung hat, und dass nur geringe Saugdrücke zur Verfügung stehen. Selbst ein kurzzeitiges Trockenfallen des Saugkopfes kann dazu führen, dass die damit einhergehende Luftansaugung zu Betriebsstörungen oder sogar zum Stillstand des Verbrennungsmotors führt.
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Die
US 4 763 633 A offenbart ein Kraftstoffsystem eines Motorboots, dessen Tank mit zwei Saugköpfen ausgestattet ist. Die beiden Saugköpfe tauchen unterschiedlich tief in den Kraftstoff ein. Über ein Umschaltventil kann wahlweise durch den einen oder durch den anderen Saugkopf Kraftstoff angesaugt werden.
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Aus der
US 5 020 566 A ist noch ein Kraftstoffsystem eines transportablen Kompressors bekannt, welches ebenfalls zwei Saugköpfe aufweist. Beide Saugköpfe sind parallel geschaltet. Falls bei Schräglage einer der beiden Saugköpfe trockenfällt, sorgen selbsttätige Dichtmittel für dessen Abdichtung, damit hierdurch keine Luft angesaugt wird. Durch den jeweils anderen Saugkopf kann weiterhin Kraftstoff angesaugt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Kraftstoffsystem derart weiterzubilden, dass eine verbesserte Ausnutzung des verfügbaren Kraftstoffvolumens auch bei Schräglage des Arbeitsgerätes möglich ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kraftstoffsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Es wird ein Kraftstoffsystem vorgeschlagen, bei dem innerhalb des Kraftstoffbehälters mindestens ein zweiter Saugkopf angeordnet und in der Kraftstoffleitung dem ersten Saugkopf in Reihe vorgeschaltet ist, wobei der zweite Saugkopf eine äußere Saugfläche aufweist, die durch eine poröse Abdeckung gebildet ist, wobei die poröse Abdeckung einen Saugraum begrenzt, und wobei im Saugraum Leitmittel angeordnet sind, die den durchtretenden Kraftstoffstrom zumindest näherungsweise an der gesamten inneren Oberfläche der porösen Abdeckung vorbeileiten.
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Nach der Erfindung sind also zwei Saugköpfe vorgesehen, die strömungsleitend in Reihe geschaltet sind, und die über ein zwischenliegendes Leitungsstück mit Abstand zueinander liegen. Hierdurch ist sichergestellt, dass bei verschiedenen Winkellagen des Arbeitsgerätes und damit des Kraftstofftanks zumindest einer der beiden Saugköpfe mit Kraftstoff bedeckt ist. Dies allein reicht jedoch nicht aus, da bei trocken liegendem zweiten Saugkopf hierdurch Luft angesaugt werden würde, während gleichzeitig am nachgeschalteten ersten Saugkopf kein hinreichender Saugdruck mehr anliegt. Die zusätzliche Anordnung der Leitmittel im Saugraum des zweiten Saugkopfes vermeidet jedoch dieses Problem dadurch, dass die poröse Abdeckung auch dann mit Kraftstoff befeuchtet bleibt, wenn der zweite Saugkopf oberhalb des Kraftstoffpegels zu liegen kommt. Infolge der Kapillarwirkung der porösen Abdeckung bleibt diese insgesamt mit Kraftstoff befeuchtet, wodurch eine Dichtfunktion eintritt.
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Der von der Kraftstoffpumpe erzeugte Saugdruck setzt sich durch den zweiten Saugkopf hindurch über die Kraftstoffleitung zum entfernt liegenden ersten Saugkopf fort. Eine Schräglage des Arbeitsgerätes, die zu einem Trockenfallen des zweiten Saugkopfes führt, bringt auf der gegenüberliegenden Seite eine Erhöhung des Kraftstoffspiegels mit sich, wodurch zumindest der erste Saugkopf eingetaucht ist. In dieser Position wird der Kraftstoff trotz frei liegendem zweiten Saugkopf durch den ersten Saugkopf angesaugt, da der zweite Saugkopf feucht gehalten wird und dadurch dicht bleibt. Bei einer Neigung des Kraftstofftanks in Gegenrichtung wird der zweite Saugkopf mit Kraftstoff bedeckt, wobei die Kapillardichtung aufgehoben ist. Der erste, entfernt liegende Saugkopf kommt möglicherweise oberhalb des Kraftstoffspiegels zu liegen. Infolge der Reihenschaltung beider Saugköpfe ist dies jedoch bedeutungslos, da der erforderliche Saugdruck am zweiten Saugkopf anliegt und ein blasenfreies Ansaugen von Kraftstoff sicherstellt. Bei hinreichendem Füllstand im Kraftstofftank und/oder bei mittleren Winkellagen liegen beide Saugköpfe unterhalb des Kraftstoffspiegels. Unabhängig von der Winkellage des Arbeitsgerätes und des fest damit verbundenen Kraftstoffbehälters ist also sichergestellt, dass selbst bei geringem Füllstand der Kraftstoff blasenfrei angesaugt wird, und dass das verfügbare Füllvolumen nahezu vollständig ausgeschöpft werden kann.
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Für die Leitmittel und auch die übrige Ausgestaltung des zweiten Saugkopfes kommen verschiedene Möglichkeiten in Betracht. Beispielsweise kann der Kraftstoffstrom koaxial von einer Stirnseite zur gegenüberliegenden Stirnseite des Saugkopfes hindurchgeleitet werden, wobei dann die Leitmittel den hindurchtretenden Kraftstoffstrom beispielsweise in Form eines Zylindermantels koaxial oder spiralig an der Innenseite des porösen Abdeckung entlang leiten. Bevorzugt sind ein Zulauf und ein Ablauf des zweiten Saugkopfes auf einer gleichen Stirnseite des zweiten Saugkopfes angeordnet, wobei die Leitmittel in Form einer Trennwand ausgebildet sind, die sich ausgehend von der genannten Stirnseite in den Saugraum hinein erstreckt. Die Anordnung von Zulauf und Ablauf auf der gleichen Stirnseite vereinfacht bei einem mittigen Tankanschluss eine derartige Verlegung der Kraftstoffleitung, dass die beiden Saugköpfe in gegenüberliegenden Seitenbereichen des Kraftstoffbehälters platziert sind und dort auch zumindest näherungsweise ihre Position behalten. Es ist dann sichergestellt, dass bei jeder Neigungslage zumindest einer der beiden Saugköpfe unterhalb des Kraftstoffspiegels liegt. Der durch den zweiten Saugkopf hindurchtretende Kraftstoffstrom wird ausgehend vom Zulauf mittels der Trennwand in Richtung des Ablaufes um etwa 180° umgelenkt. Mit einfachen Mitteln ist wirkungsvoll sichergestellt, dass die poröse Abdeckung infolge des hindurchtretenden und umgelenkten Kraftstoffstroms dauerhaft benetzt bleibt und dadurch ihre Dichtigkeit behält.
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In vorteilhafter Weiterbildung erstreckt sich die poröse Abdeckung in einer Längsrichtung und weist dabei eine Länge auf. Dabei ragt die Trennwand mit einer Tiefe in den Saugraum hinein, die sich über mindestens 50 % der Länge der porösen Abdeckung und insbesondere über mindestens 75 % davon erstreckt. Hierdurch ist innerhalb des Saugraumes ein Strömungskurzschluss vom Zulauf zum Ablauf vermieden, so dass der hindurchtretende Kraftstoffstrom zum Bestreichen der gesamten Innenfläche der porösen Abdeckung gezwungen wird.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform liegen die Längsachsen des Zulaufes und des Ablaufes parallel zueinander. Alternativ kann es zweckmäßig sein, dass diese in einem Winkel zueinander liegen, wobei dieser Winkel in einem Bereich von einschließlich 45° bis einschließlich 90° liegt, und insbesondere etwa 60° beträgt. Bei der achsparallelen Ausgestaltung von Zulauf und Ablauf können die daran angeschlossenen Leitungsstücke sehr eng beieinander gehalten werden, so dass der entsprechende Saugkopf auch in sehr schmale Bereiche des Kraftstoffbehälters eingeführt werden kann und dort seine Beweglichkeit aufrecht erhält. Bei der winkligen Anordnung der Längsachsen von Zulauf und Ablauf sind besondere kleine Bauvolumina für den Grundkörper des zweiten Saugkopfes erzielbar.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die poröse Abdeckung in einem Rahmen gehalten. Der Zulauf, der Ablauf und die Trennwand sind einteilig zu einem Deckel zusammengefasst, wobei der Deckel mit dem Rahmen verbunden und insbesondere verrastet ist. Durch die einteilige Ausführung von Zulauf, Ablauf und Trennwand ist eine saubere Strömungsführung ohne zusätzliche Dichtmaßnahmen möglich. Die Verbindung zwischen Deckel und Rahmen kann ohne solche Dichtmaßnahmen in einfacher Weise ausgeführt sein, wobei eine Verrastung die kostengünstige Serienherstellung vereinfacht und dennoch eine zuverlässige Funktion sicherstellt.
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Bevorzugt läuft die poröse Abdeckung in Umfangsrichtung des zweiten Saugkopfes geschlossen um und ist dabei insbesondere zylindrisch ausgebildet. Hierdurch kommt es beim Einbau auf eine bestimmte Winkellage nicht an. Vielmehr erfolgt über den Umfang verteilt eine gleichmäßige Kraftstoffansaugung. Der damit einher gehende geringe Durchströmungswiderstand kommt dem geringen verfügbaren Saugdruck entgegen. Außerdem wird hierdurch ein Maximum von Kraftstoff infolge der Kapillarwirkung in der porösen Abdeckung gehalten, wodurch deren Dichtigkeit dauerhaft oder zumindest über einen sehr langen Zeitraum ohne äußere Benetzung aufrecht erhalten werden kann.
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Die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kommen insbesondere bei geometrischen Verhältnissen zum Tragen, bei der die Höhe des Kraftstoffbehälters kleiner als dessen Breite und insbesondere kleiner als die Hälfte der Breite ist, und wobei der erste Saugkopf bezogen auf die Seitenrichtung in einer Hälfte des Kraftstoffbehälters und der zweite Saugkopf in der gegenüberliegenden anderen Hälfte davon angeordnet sind. Gerade bei solchen flachen Bauformen des Kraftstoffbehälters wirkt sich bei Schräglage des Arbeitsgerätes die seitliche Verlagerung des Kraftstoffvorrates besonders deutlich aus. Über Längenanpassung der verschiedenen Abschnitte der Kraftstoffleitung kann sichergestellt werden, dass beide seitliche Hälften des Kraftstoffbehälters je einen der beiden Saugköpfe aufnehmen. Dort haben sie zwar eine eingeschränkte Beweglichkeit, um den Schwappbewegungen des Kraftstoffs zu folgen. Diese Beweglichkeit ist jedoch durch die Tankgeometrie, die eingeschränkte Flexibilität der einzelnen Leitungsstücke oder dergleichen in einer Weise eingeschränkt, dass keiner der beiden Saugköpfe übermäßig weit verrutscht und sich dort unter Umständen sogar verkeilt. Selbst bei schnellen Neigungswechseln, aber auch bei einem lang andauernden Betrieb in Schräglage mit nur einer Neigungsrichtung ist sichergestellt, dass zumindest einer der beiden Saugköpfe unterhalb des Kraftstoffspiegels liegt.
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Zur Ausbildung der porösen Abdeckung kommen verschiedene Materialien wie Gitter, Siebe oder dergleichen in Betracht, sofern sie infolge der Kapillarwirkung in der Lage sind, Kraftstoff zu halten. Bevorzugt ist die poröse Abdeckung durch einen Sinterkörper gebildet. Dieser kann mit einer entsprechenden Dicke ausgestaltet sein, ohne einen übermäßig hohen Durchströmungswiderstand zu erzeugen. Infolge seiner signifikanten Dicke entsteht ein dreidimensionaler Formkörper, der eine größere Menge an Kraftstoff durch Kapillarwirkung speichern kann, was der Dichtwirkung im trocken gefallenen Zustand entgegenkommt. Dies kommt besonders dann zum Tragen, wenn die Kraftstoffpumpe eine Membranpumpe ist. Im Vergleich zu Zahnradpumpen oder dergleichen ist der Saugdruck vergleichsweise gering. Die Kapillarwirkung des oberhalb vom Kraftstoffspiegel liegenden Saugkopfes kann diesem geringen Saugdruck standhalten, so dass die Dichtwirkung der Kraftstoffbenetzung trotz der anliegenden Druckdifferenz aufrechterhalten bleibt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 in schematischer Blockdarstellung das erfindungsgemäße Kraftstoffsystem mit einem Verbrennungsmotor, einem Vergaser und einem Kraftstoffbehälter, in dem zwei Saugköpfe angeordnet sind;
- 2 in einer Längsschnittdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines Saugkopfes mit achsparallel angeordnetem Zulauf und Ablauf, sowie mit einer Trennwand in dem von einer porösen Abdeckung umgebenen Saugraum;
- 3 eine Variante der Anordnung nach 2 in verkürzter Bauweise mit winklig zueinander angeordnetem Zulauf und Ablauf;
- 4 den Kraftstoffbehälter nach 1 mit seitlicher Neigung und mit im Kraftstoff eingetauchtem zweiten Saugkopf;
- 5 den Kraftstoffbehälter nach 4 mit entgegengesetzter Neigung, bei der der erste Saugkopf unterhalb des Kraftstoffspiegels liegt.
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1 zeigt in schematischer Blockdarstellung das erfindungsgemäße Kraftstoffsystem eines handgeführten, durch einen Verbrennungsmotor 1 angetriebenen Arbeitsgerätes, welches für einen vom Benutzer rücken- oder handgetragenen Betrieb vorgesehen ist. Ein solches Arbeitsgerät kann beispielsweise ein Saug-/Blasgerät, eine Kettensäge, ein Freischneider oder dergleichen sein. Der schematisch angedeutete Verbrennungsmotor 1 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein einzylindriger Zweitaktmotor, kann aber auch ein Viertaktmotor sein und umfasst einen Zylinder 25 sowie ein Kurbelgehäuse 26. Für die Bildung eines Kraftstoff/Luft-Gemisches ist ein Vergaser 23 vorgesehen, der den Verbrennungsmotor 1 über einen Ansaugkanal 24 mit dem gebildeten Kraftstoff/Luft-Gemisch versorgt.
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Kraftstoff 35 für den Betrieb des Verbrennungsmotors 1 ist in einem Kraftstoffbehälter 2 bevorratet und bildet einen Kraftstoffspiegel 36. Der Kraftstoff 35 wird mittels einer Kraftstoffpumpe 3 aus dem Kraftstoffbehälter 2 angesaugt und zum Vergaser 23 gefördert. Die Kraftstoffpumpe 3 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine in den Vergaser 23 integrierte Membranpumpe mit einer Membran 28, die mittels einer Druckleitung 27 vom pulsierenden Druck innerhalb des Kurbelgehäuses 26 beaufschlagt wird. Hieraus resultiert eine Schwingbewegung der Membran 28, die über eingeformte Flatterventile entsprechend einem Pfeil 29 Kraftstoff durch eine Kraftstoffleitung 4 aus dem Kraftstoffbehälter 2 ansaugt.
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Die hier gezeigten Baugruppen des Arbeitsgerätes sind in einer gewöhnlichen Arbeitshaltung gezeigt, bei der eine Hochrichtung 21 und eine Seitenrichtung 22 vorgegeben sind. Der Kraftstoffbehälter 2 weist in der Hochrichtung 21 eine Höhe h und in der Seitenrichtung 22 eine Breite b auf. Die Höhe h ist kleiner als die Breite b. Insbesondere ist sie kleiner als die Hälfte der Breite b, kann aber auch nur ein Viertel oder noch weniger davon betragen. Der Verbrennungsmotor 1, der Vergaser 23 und der Kraftstoffbehälter 2 sind Teil des Arbeitsgerätes und in diesem insoweit fest integriert, dass sie gemeinsam jede Schwenkbewegung des Arbeitsgerätes mitmachen.
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Die Kraftstoffleitung 4 setzt sich ausgehend vom Vergaser 23 innerhalb des Kraftstoffbehälters 2 zunächst mit einem ersten Leitungsabschnitt 30, danach mit einem zweiten Leitungsabschnitt 31 fort und endet mit einem behälterseitigen Ende 7. An das behälterseitige Ende 7 ist ein erster Saugkopf 5 mittels eines Ablaufs 13 angeschlossen. Des Weiteren ist ein zweiter Saugkopf 6 vorgesehen, der in der Kraftstoffleitung 4 dem ersten Saugkopf 5 in Reihe vorgeschaltet ist. Hierzu weist der zweite Saugkopf 6 einen Zulauf 12 und einen Ablauf 13 auf. An den Zulauf 12 ist der vom ersten Saugkopf 5 kommende zweite Leitungsabschnitt 31 angeschlossen, während an den Ablauf 13 der zum Vergaser 23 führende erste Leitungsabschnitt 30 angeschlossen ist.
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Die beiden Leitungsabschnitte 30, 31 sind als flexible Schlauchstücke ausgebildet. Ihre Nachgiebigkeit ist derart bemessen, dass die beiden Saugköpfe 5, 6 infolge ihrer Gewichtskraft zumindest näherungsweise auf dem Boden des Kraftstoffbehälters 2 absinken können. Länge und Verlauf der beiden Leitungsabschnitte 30, 31 sind in Verbindung mit der vorhandenen Steifigkeit des Schlauchmaterials derart gewählt, dass sich der erste Saugkopf 5 bezogen auf die Seitenrichtung 22 in einer Hälfte des Kraftstoffbehälters und der zweite Saugkopf 6 in der anderen Hälfte des Kraftstoffbehälters 2 zumindest in der hier gezeigten gewöhnlichen Arbeitshaltung befinden.
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2 zeigt in Längsschnittdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel des zweiten Saugkopfes 6 nach 1. Der zweite Saugkopf 6 erstreckt sich in einer Längsrichtung 16 und weist einen inneren Saugraum 10 auf, der bezogen auf die Längsrichtung 16 in Umfangsrichtung durch eine poröse Abdeckung 9 begrenzt ist. Eine Außenfläche der porösen Abdeckung 9 bildet eine äußere Saugfläche 8, die im eingetauchten Zustand in direktem Kontakt zum Kraftstoff 35 (1) steht, und durch die der Kraftstoff 35 angesaugt wird. Es kann zweckmäßig sein, mehrere einzelne poröse Abdeckungen 9 ringsum die Längsrichtung 16 herum oder auch nur einseitig davon anzuordnen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die poröse Abdeckung 9 zylindrisch ausgebildet und läuft dabei in Umfangsrichtung des zweiten Saugkopfes 6 geschlossen um die Längsrichtung 16 bzw. um den Saugraum 10 um. In gleicher Weise läuft auch die äußere Saugfläche 8 um. Anstelle einer zylindrischen umlaufenden Form kann auch eine konisch umlaufende Form oder dergleichen zweckmäßig sein. Die poröse Abdeckung 9 ist durch einen Sinterkörper gebildet, indem Kunststoffgranulat zu einem durchlässig porösen Material unter Temperatur und Druck zusammengesintert ist. Es kann auch ein metallischer Sinterkörper zweckmäßig sein.
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Der zweite Saugkopf 6 ist des Weiteren mit je einem Zulauf 12 und einem Ablauf 13 versehen, die beide in Form eines Schlauchnippels zum Aufstecken der Leitungsabschnitte 30, 31 (1) ausgebildet sind. Für bestimmte Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, den Zulauf 12 und den Ablauf 13 an zwei sich gegenüber liegenden Stirnseiten 14, 40 des zweiten Saugkopfes 6 anzuordnen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind sie auf einer gleichen, gemeinsamen Stirnseite 14 des zweiten Saugkopfes 6 angeordnet. Längsachsen 17, 18 des Zulaufes 12 bzw. des Ablaufes 13 liegen parallel zueinander und zur Längsrichtung 16. Der Zulauf 12 und der Ablauf 13 stehen in strömungsleitender Verbindung mit dem Saugraum 10.
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Im Saugraum 10 sind Leitmittel 11 angeordnet, die den durchtretenden Kraftstoffstrom zumindest näherungsweise an der gesamten inneren Oberfläche der porösen Abdeckung 9 vorbeileiten. Hierzu sind die Leitmittel 11 im gezeigten Ausführungsbeispiel in Form einer Trennwand 15 ausgebildet, die sich ausgehend von der Stirnseite 14 in den Saugraum 10 hinein erstreckt. Die poröse Abdeckung 9 weist eine Länge 1 auf, wobei die Trennwand 15 mit einer Tiefe t in den Saugraum 10 hineinragt. Die Tiefe t beträgt mindestens 50 % der Länge 1 und insbesondere mindestens 75 % davon. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Tiefe t über etwa 80 % der Länge 1. Hierdurch wird erreicht, dass der entsprechend einem Pfeil 37 durch den Zulauf 12 in den Saugraum 10 eintretende Kraftstoffstrom an der Trennwand 15 entlang bis zu einer der Stirnseite 14 gegenüberliegenden geschlossenen Stirnseite 40 geleitet wird. Dort erfolgt eine Umlenkung des Kraftstoffstroms um etwa 180° in Gegenrichtung entsprechend einem Pfeil 38, in dessen Folge der umgelenkte Kraftstoffstrom entsprechend einem Pfeil 39 aus dem Ablauf 13 austritt.
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Die Führung des Kraftstoffstromes entlang beider Seiten der Trennwand 15 zwischen beiden Stirnseiten 14, 40 führt dazu, dass der durchtretende Kraftstoffstrom an der gesamten inneren Oberfläche der porösen Abdeckung 9 vorbeigeleitet wird. Hierdurch wird die poröse Abdeckung 9 auch dann mit durch den Zulauf 12 eintretendem Kraftstoff benetzt, wenn der zweite Saugkopf 6 oberhalb des Kraftstoffspiegels zu liegen kommt. Infolge der Kapillarwirkung der porösen Abdeckung 9 bleibt diese mit Kraftstoff vollgesogen. Hierdurch erhält sie eine Dichtigkeit, infolge derer ein Ansaugen von Luft durch die poröse Abdeckung 9 hindurch vermieden ist.
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In der konkreten Ausgestaltung des zweiten Saugkopfes 6 ist ein gitterartiger Rahmen 19 vorgesehen, in dem die poröse Abdeckung 9 gehalten ist. Des Weiteren ist ein Deckel 20 vorgesehen, der mittels elastisch federnder Rasthaken 32 an einer umlaufenden Rastkante 33 des Deckels 19 mit diesem verrastet ist. Anstelle einer Verrastung kann auch eine Verklebung, eine Verschweißung oder dergleichen zweckmäßig sein. Der Zulauf 12, der Ablauf 13 und die Trennwand 15 sind einteilig mit dem Deckel 20 ausgebildet. Der Rahmen 19 und der Deckel 20 sind spritzgegossene Kunststoffteile.
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Infolge der achsparallelen und bezogen auf die Längsrichtung 16 diametral gegenüberliegenden Anordnung von Zulauf 12 und Ablauf 13 weisen diese einen radialen Abstand zueinander auf, der größer ist als der Innendurchmesser der porösen Abdeckung 9 bzw. des Saugraumes 10. Um dennoch eine gute strömungsleitende Verbindung zwischen dem Zulauf 12 bzw. dem Ablauf 13 und dem Saugraum 10 herzustellen, ist in der axialen Richtung dazwischen ein Übergangsraum 41 vorgesehen. In dem Übergangsraum 41 ist darüber hinaus ein axialer Abstandshalter 42 angeordnet, der die poröse Abdeckung 9 formschlüssig im Rahmen 19 hält und daran hindert, axial in den Übergangsraum 41 hineinzurutschen.
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Der erste Saugkopf 5 nach 1 ist im Wesentlichen identisch zum zweiten Saugkopf 6 nach 2 aufgebaut, wobei jedoch nur ein Ablauf 13, nicht jedoch ein Zulauf 12 und auch keine Leitmittel 11 vorgesehen sind. Der Ablauf 13 des derart ausgestalteten ersten Saugkopfes 5 liegt dann bevorzugt mittig zur Längsachse.
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3 zeigt in Längsschnittdarstellung eine Variante des Saugkopfes 6, bei dem die Längsachsen 17, 18 des Zulaufs 12 und des Ablaufs 13 in einem Winkel α zueinander liegen. Der Winkel α liegt bevorzugt in einem Bereich von einschließlich 45° bis einschließlich 90° und beträgt im gezeigten Ausführungsbeispiel etwa 60°. Die Längsachsen 17, 18 schneiden sich dabei im Saugraum 10. Es kann deshalb auf den Übergangsraum 41 und den Abstandshalter 42 nach 2 verzichtet werden, wodurch die Bauform des Saugkopfes 6 nach 3 im Vergleich zu derjenigen nach 2 bezogen auf die Längsrichtung 16 verkürzt ist. In den übrigen Merkmalen und Bezugszeichen stimmt das Ausführungsbeispiel nach 3 mit demjenigen nach 2 überein.
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4 zeigt in schematischer Darstellung den Kraftstoffbehälter 2, der gegenüber der gewöhnlichen Arbeitshaltung nach 1 während des Betriebes des Arbeitsgerätes seitlich gekippt ist. Der Kraftstoffbehälter ist nicht vollständig mit Kraftstoff 35 befüllt. Der Kraftstoff 35 sammelt sich infolge der wirkenden Gewichtskraft unter Bildung des Kraftstoffspiegels 36 in der unten liegenden Hälfte bzw. in der unteren seitlichen Ecke des Kraftstoffbehälters 2 an.
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Der Kraftstoffbehälter 2 ist auf seiner Oberseite mit einem Anschlussstück 34 versehen, welches bezogen auf die Seitenrichtung 22 bevorzugt mittig in der oberen Deckwand des Kraftstoffbehälters 2 angeordnet ist. Vom Anschlussstück 34 ausgehend ist der erste Leitungsabschnitt 30 zum Ablauf 13 des zweiten Saugkopfes 6 geführt. Der Ablauf 13 des ersten Saugkopfes 5 ist mit dem Zulauf 12 des zweiten Saugkopfes 6 mittels des zweiten Leitungsabschnittes 31 verbunden. Hierdurch sind der erste Saugkopf 5 und der zweite Saugkopf 6 strömungsleitend in Reihe geschaltet. Gleichzeitig sind die Länge und die Steifigkeit der beiden Leitungsabschnitte 30, 31 derart bemessen, dass der erste Saugkopf 5 bezogen auf die Seitenrichtung 22 in einer Hälfte des Kraftstoffbehälters 2 und der zweite Saugkopf 6 in der anderen Hälfte des Kraftstoffbehälters 2 angeordnet ist. Die Nachgiebigkeit der aus Schlauchmaterial bestehenden Leitungsabschnitte 30, 31 erlaubt es, dass sich die beiden Saugköpfe 5, 6 in Gewichtskraftrichtung nach unten auf dem Boden des Kraftstoffbehälters 2 absetzen oder zumindest in einem nur geringen vertikalen Abstand dazu liegen. Trotz der gezeigten Schräglage des Kraftstoffbehälters 2 kann der erste Saugkopf 5 jedoch nicht in den Bereich des zweiten Saugkopfes 6 rutschen.
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Insgesamt wird dadurch erreicht, dass bei dem hier gezeigten Kippwinkel des Kraftstoffbehälters 2 der zweite Saugkopf 6 unterhalb des Kraftstoffspiegels 36 im Kraftstoff 35 liegt, während der erste Saugkopf 5 oberhalb davon trocken liegt.
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5 zeigt die Anordnung nach 4, bei der der Kraftstoffbehälter 2 in Gegenrichtung geneigt bzw. gekippt ist. Hierbei sammelt sich der Kraftstoff 35 in der gegenüberliegenden Hälfte bzw. im Bereich der gegenüberliegenden unteren Ecke des Kraftstoffbehälters 2 an. In diesem Falle liegt der erste Saugkopf 5 unterhalb des Kraftstoffspiegels 36 im Kraftstoff 35, während der zweite Saugkopf 6 oberhalb des Kraftstoffspiegels 36 trocken liegt. Auch bei diesem Neigungswinkel vermeidet,die geometrische Anordnung der Leitungsabschnitte 30, 31 in Verbindung mit ihrer Steifigkeit, dass der zweite Saugkopf 6 in den Bereich des ersten Saugkopfes 5 rutscht.
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Aus der Zusammenschau der 1, 4 und 5 wird deutlich, dass bei kleinen Neigungswinkeln und hohem Kraftstofffüllstand beide Saugköpfe 5, 6 entsprechend der Darstellung nach 1 unterhalb des Kraftstoffspiegels 36 im Kraftstoff 35 liegen, dass aber bei größeren Neigungswinkeln und geringerem Kraftstofffüllstand zumindest einer der beiden Saugköpfe 5, 6 unterhalb der Kraftstoffspiegels 36 im Kraftstoff 35 liegt.
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In der Winkelstellung nach 4 überträgt sich der Saugunterdruck der Kraftstoffpumpe 3 (1) über den ersten Leitungsabschnitt 30 auf den zweiten Saugkopf 6 bzw. dessen Saugraum 10 (2, 3). Infolge des dort herrschenden Unterdruckes wird Kraftstoff durch die poröse Abdeckung 9 des zweiten Saugkopfes 6 angesaugt und zum Vergaser 23 (1) gefördert. Hierbei ist es bedeutungslos, dass der erste Saugkopf 5 oberhalb des Kraftstoffspiegels 36 trocken liegt.
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Sofern jedoch ausgehend von der gewöhnlichen Arbeitshaltung nach 1 oder der geneigten Arbeitshaltung nach 4 während des Betriebes des Arbeitsgerätes die entgegengesetzte Neigung nach 5 eintritt, ist die poröse Abdeckung 9 des zweiten Saugkopfes 6 zunächst noch mit Kraftstoff benetzt bzw. getränkt. Hierdurch und in Verbindung mit der Kapillarwirkung in der porösen Abdeckung 9 tritt eine Dichtwirkung ein, infolge derer der Ansaugunterdruck im ersten Leitungsabschnitt 30 durch den zweiten Saugkopf 6 und den zweiten Leitungsabschnitt 31 hindurch zum ersten Saugkopf 5 weitergeleitet wird. Es erfolgt eine Ansaugung von Kraftstoff 35 mittels des ersten Saugkopfes 5. Dieser wird durch den zweiten Leitungsabschnitt 39 zum Zulauf 12 des zweiten Saugkopfes 6 gefördert. Entsprechend der Darstellung nach den 2 und 3 wird dieser Kraftstoffstrom durch den Saugraum 10 des zweiten Saugkopfes 6 hindurch mittels des ersten Leitungsabschnittes 30 (5) und die übrige Kraftstoffleitung 4 zum Vergaser 23 (1) gefördert. Die Leitmittel 11 (2, 3) bewirken in vorstehend beschriebener Weise eine dauerhafte Benetzung der gesamten inneren Oberfläche der porösen Abdeckung 9 (2, 3). Diese bleibt feucht und damit auch dann dicht, wenn der zweite Saugkopf 6 entsprechend der Darstellung nach 5 oberhalb des Kraftstoffspiegels 36 trocken liegt, und wenn eine Ansaugung allein durch den ersten Saugkopf 5 erfolgt.
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Der von der als Membranpumpe ausgeführten Kraftstoffpumpe 3 (1) erzeugte Saugunterdruck beträgt im Saugraum 10 ( 2, 3) nur etwa 100 mbar. Die Kapillarwirkung in der porösen Abdeckung 9 des zweiten Saugkopfes 6 ist derart bemessen, dass dieser Saugunterdruck nicht ausreicht, die Dichtwirkung im trocken gefallenen Zustand nach 5 zu überwinden. Sobald jedoch der zweite Saugkopf 6 nach 1 oder 4 unterhalb des Kraftstoffspiegels 36 zu liegen kommt, wird die zuvor beschriebene Kapillarwirkung bedeutungslos. Kraftstoff kann durch die poröse Abdeckung 9 des zweiten Saugkopfes 6 angesaugt werden. Insgesamt ist dadurch sichergestellt, dass in jeder seitlichen Neigungslage des Kraftstoffbehälters 2 nach den 1, 4 und 5 Kraftstoff 35 aus dem Kraftstoffbehälter 2 ohne Luft und damit blasenfrei angesaugt wird. Der Vergaser 23 (1) wird mit einem ununterbrochenen Kraftstoffstrom versorgt, so dass der Verbrennungsmotor 1 bei verschiedenen Winkellagen und auch bei geringem Füllstand des Kraftstoffbehälters 2 (1) fehlerfrei läuft.
