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Die Erfindung betrifft ein handgeführtes Arbeitsgerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
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Aus der
DE 101 05 826 A1 ist ein handgeführtes Arbeitsgerät mit einem Antivibrationselement bekannt, das eine Abreißsicherung besitzt. Ein Nippel der Abreißsicherung ist über ein Gehäuseteil in dem Schlitz gehalten. Die Fixierung über ein Gehäuseteil ist nicht immer ohne weiteres möglich, da beispielsweise bei Gehäuseteilen aus Kunststoff die Entformungsrichtungen beachtet werden müssen. Dadurch, dass der Absatz am Gehäuse teilweise in die Schraubenfeder einragt, ist die Montagerichtung vorgegeben. Dadurch kann die Fixierung über einen Absatz am Gehäuse nur bei speziellen Einbausituationen erfolgen.
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Aus der
US 3 525 373 A und der
DE 2 201 068 A gehen Antivibrationselemente mit Schraubenfedern hervor, die ergänzend Dämpfungselemente aufweisen. Bei der
US 3 525 373 A ist die Schraubenfeder in Gummimaterial eingebettet. Bei der
DE 2 201 068 A ist im Inneren der Schraubenfeder ein Element aus gepresstem Metalldraht angeordnet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein handgeführtes Arbeitsgerät der gattungsgemäßen Art zu schaffen, dessen Antivibrationselement einen einfachen Aufbau besitzt und einfach zu montieren ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein handgeführtes Arbeitsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Dadurch, dass das Zentrierelement an der Abreißsicherung selbst angeordnet ist, ist keine besondere Ausführung des Gehäuses, an dem das Antivibrationselement fixiert ist, notwendig. Es ergibt sich ein einfacher Aufbau. Da das Zentrierelement an der Abreißsicherung angeordnet ist, wird die Montagerichtung hierdurch nicht vorgegeben.
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Eine einfache Gestaltung ergibt sich, wenn das Zentrierelement zylindrisch ausgebildet ist. Der Durchmesser des Zylinders kann dabei kleiner als die Höhe des Zylinders sein, so dass sich eine scheibenförmige Gestalt des Zentrierelements ergibt, oder größer als die Höhe des Zylinders sein, so dass sich eine walzenförmige Gestalt .des Zentrierelements ergibt. Vorteilhaft beträgt der Außendurchmesser des Zentrierelements mindestens etwa 60% und höchstens etwa 100% des Innendurchmessers der Schraubenfeder. Insbesondere ist der Außendurchmesser des Zentrierelements geringfügig kleiner als der freie Innendurchmesser der Schraubenfeder, so dass das Zentrierelement die Dämpfung nicht oder kaum beeinflusst. Das Zentrierelement ist dabei jedoch ausreichend groß, um zu vermeiden, dass die Abreißsicherung in dem Schlitz radial nach außen fällt und so bei entsprechender Belastung die Schraubenfeder oder den Stopfen beschädigen kann. Es kann jedoch auch eine zusätzliche Dämpfungswirkung durch das Zentrierelement in radialer und/oder axialer Richtung wünschenswert sein. Der Außendurchmesser und/oder die Länge des Zentrierelements sind in diesem Fall entsprechend der gewünschten Dämpfungswirkung zu wählen. Das Zentrierelement kann den freien Innenraum der Schraubenfeder dabei vollständig ausfüllen. Auch ein Einbau des Zentrierelements unter Vorspannung kann vorteilhaft sein.
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Die Breite des Zentrierelements, die in Richtung der Längsmittelachse der Schraubenfeder gemessen ist, entspricht vorteilhaft etwa dem Einfachen bis Zehnfachen der Ganghöhe der Schraubenfeder. Dadurch kann eine Abstützung des Zentrierelements am Innenumfang der Schraubenfeder gewährleistet werden. Bei vergleichsweise geringer Breite des Zentrierelements kann eine durch das Zentrierelement im Wesentlichen unbehinderte Dämpfung in axialer Richtung der Schraubenfeder sichergestellt werden. Wenn eine Dämpfungswirkung durch das Zentrierelement gewünscht wird, wird vorteilhaft ein Zentrierelement mit großer Breite gewählt. Die Breite des Zentrierelements kann dabei größer als der freie Innenraum der Schraubenfeder sein, so dass das Zentrierelement unter Vorspannung zwischen den Befestigungselementen der Schraubenfeder gehalten ist.
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Vorteilhaft besteht das Zentrierelement aus elastischem Material. Das elastische Material ist insbesondere ein geschäumter Kunststoff, vorteilhaft geschäumtes Polyurethan. Mit geschäumtem Kunststoff wie insbesondere geschäumtem Polyurethan lässt sich eine gute Zentrierung bei geringem Gewicht erreichen. Gleichzeitig wird ein Klappern der Zentrierung in der Schraubenfeder verhindert, und bei sehr großen Relativbewegungen zwischen Handgriff und Antriebsmotor kann das Zentrierelement zusätzlich dämpfend wirken. Vorteilhaft ist das Zentrierelement in Längsrichtung der Abreißsicherung beweglich an der Abreißsicherung gehalten. Dadurch wird der Aufbau vereinfacht. Das Zentrierelement besitzt insbesondere einen Montageschlitz zur Fixierung an der Abreißsicherung. Dadurch kann das Zentrierelement auf einfache Weise auf die Abreißsicherung aufgeschoben werden.
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Vorteilhaft ist die Schraubenfeder an mindestens einem Ende mit einem Befestigungselement gehalten. Zur Fixierung der Abreißsicherung ist vorteilhaft vorgesehen, dass das Befestigungselement einen bezogen auf die Längsmittelachse der Schraubenfeder radial nach außen verlaufenden Schlitz besitzt. In den Schlitz kann die Abreißsicherung auf einfache Weise eingehängt werden, so dass sich eine einfache Fixierung der Abreißsicherung ergibt. Ein einfacher Aufbau ergibt sich, wenn das Befestigungselement ein Stopfen ist, der in die Schraubenfeder eingeschraubt ist.
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Die Abreißsicherung besitzt vorteilhaft an mindestens einem Ende einen Nippel, der einen Wandabschnitt an dem Befestigungselement hintergreift. Dadurch ist die Lage der Abreißsicherung in axialer Richtung der Schraubenfeder gesichert.
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Der Schlitz ist insbesondere von der Schraubenfeder radial nach außen verschlossen, so dass ein unbeabsichtigtes Herausrutschen eines Nippels konstruktiv verhindert ist. Vorteilhaft sind zwei Befestigungselemente vorgesehen, die jeweils einen Schlitz zur Aufnahme der Abreißsicherung aufweisen und auf die die Schraubenfeder aufgeschraubt ist. Dadurch, dass das Zentrierelement an der Abreißsicherung angeordnet ist, kann das Zentrierelement die Lage beider Nippel in den Schlitzen sichern. Das Zentrierelement ist dabei insbesondere in dem Bereich zwischen den Befestigungselementen an der Abreißsicherung angeordnet. Aufgrund der Eigensteifigkeit des Sicherungsseils ist eine Lagesicherung im mittigen Bereich des Sicherungsseils ausreichend, um zu verhindern, dass die Nippel in den Schlitzen radial nach außen rutschen. Um eine zusätzliche Dämpfungswirkung durch das Zentrierelement zu erreichen, ist insbesondere vorgesehen, dass die Breite des Zentrierelements mindestens dem Abstand der Befestigungselemente entspricht.
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Die Abreißsicherung umfasst vorteilhaft ein schubsteifes Sicherungsseil, an dessen Ende insbesondere der Nippel fixiert ist. Das Sicherungsseil ist dabei insbesondere ein Stahlseil, das eine hohe Festigkeit bei vergleichsweise geringem Gewicht besitzt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Seitenansicht einer Motorsäge,
- 2 ein Antivibrationselement der Motorsäge aus 1 in teilgeschnittener Darstellung,
- 3 einen Längsschnitt durch das Antivibrationselement aus 2,
- 4 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils IV in 3,
- 5 ein Antivibrationselement nach dem Stand der Technik in der Ansicht aus 3,
- 6 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils VI in 5,
- 7 eine perspektivische Darstellung des Zentrierelements,
- 8 eine Seitenansicht des Zentrierelements aus 7,
- 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX in 8,
- 10 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Antivibrationselements,
- 11 eine teilgeschnittene perspektivische Darstellung des Antivibrationselements aus 10.
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In 1 ist als Ausführungsbeispiel für ein handgeführtes Arbeitsgerät eine Motorsäge 1 gezeigt. Die vorgeschlagene Gestaltung eines Antivibrationselements kann auch in einem anderen handgeführten Arbeitsgerät wie beispielsweise einem Trennschleifer, einem Freischeider oder dgl. vorteilhaft sein. Die Motorsäge 1 besitzt ein Griffgehäuse 2, an dem ein hinterer Handgriff 3 und ein Griffrohr 4 festgelegt sind. Das Griffrohr 4 übergreift ein Motorgehäuse 5, das getrennt vom Griffgehäuse 2 ausgebildet und über mehrere Antivibrationselemente 9, die in 1 gezeigt sind, verbunden ist. Im Motorgehäuse 5 ist ein Antriebsmotor 28 angeordnet, der vorteilhaft als Verbrennungsmotor ausgebildet ist. Der Antriebsmotor 28 kann jedoch auch ein Elektromotor sein. Zwischen dem Motorgehäuse 5 und dem Griffgehäuse 2 ist ein Schwingspalt 6 gebildet, der Relativbewegungen zwischen dem Motorgehäuse 5 und dem Griffgehäuse 2 zulässt. Das Antivibrationselement 9 ragt über den Schwingspalt 6. Das Antivibrationselement 9 besitzt einen ersten Stopfen 11, der am Griffgehäuse 2 festgelegt ist und einen zweiten Stopfen 12, der am Motorgehäuse 5 festgelegt ist. Die Motorsäge 1 besitzt eine Führungsschiene 7, die an der dem hinteren Handgriff 3 gegenüberliegenden Seite des Motorgehäuses 5 nach vorne ragt. An der Führungsschiene 7 ist eine Sägekette 8 umlaufend angeordnet, die in 1 schematisch gezeigt ist. Die Sägekette 8 ist von dem Antriebsmotor 28 angetrieben.
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2 zeigt die Anordnung des Antivibrationselements 9 im Einzelnen. Das Antivibrationselement 9 besitzt eine Schraubenfeder 10, in deren beide Enden die Stopfen 11 und 12 eingeschraubt sind. Hierzu besitzen die Stopfen 11 und 12 an ihrem Außenumfang wendelförmige Vertiefungen 23. Wie 2 zeigt, nimmt der Außendurchmesser der Vertiefung 23 in Richtung auf die Schraubenmitte ab, so dass die Schraubenfeder 10 mit zunehmendem Abstand von ihren Enden mit zunehmend Spiel geführt ist. Anstatt der Stopfen können auch andere Befestigungselemente vorgesehen sein. Die Fixierung der Schraubenfeder an den Befestigungselementen kann auch auf andere Weise als durch Einschrauben erfolgen.
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Der in das dem Griffgehäuse 2 zugewandte Ende der Schraubenfeder 10 eingeschraubte Stopfen 11 besitzt zur Fixierung am Griffgehäuse 2 eine Aufnahme 14, die eine am Griffgehäuse 2 ausgebildete Führung 13 umgreift. Die Führung 13 besitzt einen etwa T-förmigen Querschnitt und ist in einer Vertiefung am Griffgehäuse 2 angeordnet. Zur Sicherung in Längsrichtung der Führung 13 ist der Stopfen 11 über eine nicht gezeigte Befestigungsschraube am Griffgehäuse 2 verschraubt. Die Längsachse der Befestigungsschraube verläuft dabei vorteilhaft in Längsrichtung der Führung 13.
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Der in das am Motorgehäuse 5 angeordnete Ende der Schraubenfeder 10 eingeschraubte Stopfen 12 ist in einer Aufnahme 32 am Motorgehäuse 5 angeordnet und über eine ebenfalls nicht gezeigte Befestigungsschraube mit dem Motorgehäuse 5 verschraubt.
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Wie 2 zeigt, ist die Schraubenfeder 10 von einer Abreißsicherung 29 durchragt, die ein in Richtung der Längsmittelachse 20 der Schraubenfeder 10 verlaufendes Sicherungsseil 15 umfasst. Das Sicherungsseil 15 ist ein schubsteifes Seil, insbesondere ein Stahlseil. An den Enden des Sicherungsseils 15 sind Nippel 16, 17 fixiert, deren Außendurchmesser größer als der des Sicherungsseils 15 ist. An dem Sicherungsseil 15 ist in dem Bereich zwischen den Stopfen 11 und 12 ein Zentrierelement 21 angeordnet. Das Zentrierelement 21 besteht aus einem Kunststoff. Im Ausführungsbeispiel ist das Zentrierelement 21 aus einem geschäumten Kunststoff, nämlich aus geschäumtem Polyurethan ausgebildet. Die Gestaltung des Zentrierelements 21 wird im Folgenden noch näher beschrieben. Wie 2 zeigt, liegen die Nippel 16, 17 in axialer Richtung teilweise beweglich in Abschnitten 18 von in den Stopfen 11, 12 ausgebildeten Schlitzen. Die Nippel 16 und 17 liegen dabei jeweils hinter Wandabschnitten 34 der Stopfen 11 und 12. Bei einem Bruch der Schraubenfeder 10 kann der hintere Handgriff 3 vom Motorgehäuse 5 weggezogen werden, bis die Nippel 16 und 17 hinter den Wandabschnitten 34 anschlagen und so eine Verbindung zwischen dem Motorgehäuse 5 und dem Griffgehäuse 2 herstellen.
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Wie 3 zeigt, besitzt der Stopfen 11 einen in Richtung der Längsmittelachse 20 der Schraubenfeder 10 nach außen hin geschlossenen Schlitz 35, der sich vom Bereich der Längsmittelachse 20 radial nach außen über die Vertiefung 23 zur Aufnahme der Schraubenfeder 10 bis zum Außenumfang des Stopfens 11 erstreckt. Der Schlitz 35 ist radial nach außen von der Schraubenfeder 10 verschlossen. Wie 3 in Verbindung mit 2 zeigt, besitzt der Schlitz 35 den Abschnitt 18, in dem der Nippel 16 angeordnet ist und dessen Breite etwa dem Außendurchmesser des Nippels 16 entspricht. Ein zweiter, schmalerer Abschnitt 19 ist im Bereich des Wandabschnitts 34 angeordnet. Die Breite des Schlitzes 35 im zweiten Abschnitt 19 ist etwas größer als der Außendurchmesser des Sicherungsseils 15.
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Ein entsprechender Schlitz 36 ist im zweiten Stopfen 12 ausgebildet. Der Schlitz 36 besitzt ebenfalls einen ersten Abschnitt 18, dessen Breite etwa dem Außendurchmesser des Nippels 17 entspricht und einen zweiten Abschnitt 19 im Bereich des Wandabschnitts 34, der etwas breiter ist als der Durchmesser des Sicherungsseils 15. Der erste Abschnitt 18 im zweiten Stopfen 12 ist in Richtung der Längsmittelachse 20 der Schraubenfeder 10 offen. Radial nach außen wird der Schlitz 36 von der Schraubenfeder 10 verschlossen. Wie 3 zeigt, ist zwischen den Abschnitten 18 und 19 am Wandabschnitt 34 jeweils eine Anlagefläche 22 für die Nippel 16, 17 ausgebildet. 3 zeigt auch die Lage der Befestigungsöffnungen für die Stopfen 11 und 12. In 3 sind strichpunktiert die Längsachsen 30 und 31 der Befestigungsschrauben für die Stopfen 11 und 12 eingezeichnet. Wie 3 zeigt, liegen die Längsachsen 30 und 31 parallel zueinander, so dass die Montage in einer Richtung möglich ist.
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Wie 3 zeigt, sind die Schlitze 35 und 36 in der gleichen Richtung ausgerichtet und liegen in Blickrichtung der Längsmittelachse 20 der Schraubenfeder 10 deckungsgleich übereinander. Die 5 und 6 zeigen die Abreißsicherung 29 in bekannter Gestaltung ohne das Zentrierelement 21. Ohne Zentrierelement 21 kann die Abreißsicherung 29 in den Schlitzen 35 und 36 radial nach außen rutschen, bis die Nippel 16 und 17 am Innenumfang der Schraubenfeder 10 anliegen. Wird das Antivibrationselement 9 nun belastet, so können die Nippel 16 und 17 im radial außenliegenden Bereich der Anlagefläche 22 zur Anlage kommen. Dies ergibt sich auch aus der Seitenansicht in 6. Bei ungünstigen Belastungen kann dies zu einem Bruch des Wandabschnitts 34 führen.
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Um dies zu vermeiden, ist das Zentrierelement 21 vorgesehen, das in 3 gezeigt ist. Das Zentrierelement 21 besitzt einen Außendurchmesser b, der im Ausführungsbeispiel etwas kleiner als der Innendurchmesser a der Schraubenfeder 10 ist. Vorteilhaft beträgt der Außendurchmesser b des Zentrierelements 21 mindestens etwa 60% und höchstens etwa 100% des Innendurchmessers a der Schraubenfeder 10. Das Zentrierelement 21 erstreckt sich in Richtung der Längsmittelachse 20 der Schraubenfeder 10 über etwa zwei Windungen der Schraubenfeder 10. Die in 9 gezeigte Breite c des Zentrierelements 21 ist deutlich größer als der Drahtdurchmesser f der Schraubenfeder 10. Vorteilhaft beträgt die Breite c etwa das Einfache bis das Zehnfache der Ganghöhe g der Schraubenfeder 10. Dadurch ist sichergestellt, dass das Zentrierelement 21 mit seinem Außenumfang 24 über seinen gesamten Umfang an mindestens einer Windung der Schraubenfeder 10 anliegt.
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Das Zentrierelement 21 ist etwa mittig zwischen den Stopfen 11 und 12 angeordnet und beweglich auf dem Sicherungsseil 15 gehalten. Aufgrund der Relativbewegungen im Betrieb ergibt sich im Betrieb eine annähernde Zentrierung des Zentrierelements 21 an der Abreißsicherung 29. Wie 3 zeigt, werden die Nippel 16 und 17 an den Enden des Sicherungsseils 15 von dem Zentrierelement 21 etwa am Nutgrund der Schlitze 35 und 36 gehalten. Eine Bewegung radial nach außen in den Schlitzen 35 und 36 ist aufgrund der steifen Ausbildung des Sicherungsseils 15 nur sehr begrenzt möglich. Die Lage des Nippels 17 in dem Schlitz 36 ist auch in 4 gezeigt.
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Die 7 bis 9 zeigen die Gestaltung des Zentrierelements 21 im Einzelnen. Das Zentrierelement 21 ist etwa scheibenförmig, also in Form eines flachen Zylinders, ausgebildet und besitzt mittig ein Loch 25, dessen Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des Sicherungsseils 15 entspricht. Das Loch 25 ist mit dem Außenumfang 24 über einen radial nach außen ragenden Montageschlitz 26 verbunden. Benachbart zum Außenumfang 24 besitzt der Montageschlitz 26 beidseitig Einführschrägen 27, so dass das Zentrierelement 21 einfach über das Sicherungsseil 15 geschoben werden kann.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Antivibrationselements 9 ist in den 10 und 11 gezeigt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dabei entsprechende Elemente wie in den vorangegangenen Figuren. Das Antivibrationselement 9 besitzt ein Zentrierelement 41, das an dem Sicherungsseil 15 der Abreißsicherung 19 gehalten ist und das walzenförmig ausgebildet ist. Das Zentrierelement 41 füllt die von den Stopfen 11 und 12 und der Schraubenfeder 10 begrenzte Aufnahme im Wesentlichen aus. Die Breite c des Zentrierelements 41 entspricht im Ausführungsbeispiel nach 10 und 11 mindestens dem Abstand d zwischen den Stopfen 11 und 12. Ist die Breite c größer als der Abstand d, so ist das Zentrierelement 41 unter Vorspannung zwischen den Stopfen 11 und 12 angeordnet. Der Außendurchmesser des Zentrierelements 41 entspricht mindestens dem Innendurchmesser a der Schraubenfeder 10 und kann auch größer als der Innendurchmesser a sein, so dass das Zentrierelement 41 auch in radialer Richtung vorgespannt ist. Die Breite c des Zentrierelements 41 ist deutlich größer als sein Außendurchmesser b, so dass sich eine walzenförmige Gestalt des Zentrierelements 41 ergibt.
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Wie 11 zeigt, ist das Antivibrationselement 9 mit einem Ende am Griffrohr 4 und mit seinem anderen Ende am Zylinder 33 des als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotors 28 festgelegt. In 11 ist auch die Anordnung des Zentrierelements 41 zwischen den Stopfen 11 und 12 verdeutlicht.
