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Die Erfindung betrifft ein handgeführtes Arbeitsgerät und eine Starteinrichtung für ein handgeführtes Arbeitsgerät.
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Aus der
US 7,174,874 B2 ist eine Starteinrichtung bekannt, die eine zwischen einer Betätigungseinrichtung und einer Koppeleinrichtung angeordnete Schraubenfeder besitzt. Die Schraubenfeder ist am Außenumfang eines Stutzens der Betätigungseinrichtung angeordnet. Beim Ziehen des Starterseils legt sich die Schraubenfeder mit ihrem Innenumfang gleichmäßig um den Stutzen an. Beim Betätigen der Starteinrichtung wird zunächst die Dämpfungsfeder aufgezogen, bis diese sich vollständig um den Stutzen der Betätigungseinrichtung gelegt hat. Sobald sich die Schraubenfeder um den Stutzen gelegt hat, ist die Starteinrichtung drehfest mit der Kurbelwelle verbunden, so dass die Betätigungskraft schlagartig ansteigt. Dies äußert sich in einem für den Bediener unangenehmen Rucken am Starterseil.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein handgeführtes Arbeitsgerät zu schaffen, das einen hohen Bedienkomfort beim Anwerfen besitzt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Starteinrichtung für den Verbrennungsmotor eines handgeführten Arbeitsgeräts mit hohem Bedienkomfort anzugeben.
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Diese Aufgabe wird bezüglich des handgeführten Arbeitsgeräts durch ein handgeführtes Arbeitsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bezüglich der Starteinrichtung wird die Aufgabe durch eine Starteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.
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Dadurch, dass der Abstand zwischen der Anlagefläche der Schraubenfeder und der Abstützfläche des Stutzens nicht konstant über die gesamte Länge der Schraubenfeder ist, sondern sich in einer Richtung vergrößert, ergibt sich eine allmähliche Anlage der Schraubenfeder an die Abstützfläche. Dadurch steigt die Bedienkraft nicht sprungartig an, sondern es wird ein allmählicher Kraftanstieg erreicht. Dadurch wird der Bedienkomfort erhöht.
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Vorteilhaft verändert sich der Abstand von der einen zur anderen Seite der Schraubenfeder gleichmäßig. Dadurch wird ein gleichmäßiger Kraftanstieg ermöglicht. Der Abstand verkleinert sich dabei vorteilhaft von der der Koppeleinrichtung zugewandten Seite zu der der Betätigungseinrichtung zugewandten Seite. Dadurch legt sich die Schraubenfeder zuerst mit ihrem der Betätigungseinrichtung zugewandten Ende an der Abstützfläche an. Dadurch, dass der Abstand zwischen Schraubenfeder und Stutzen an der der Betätigungseinrichtung zugewandten Seite klein ist oder die Schraubenfeder an dieser Seite auch in unbetätigtem Zustand der Starteinrichtung an dem Stutzen anliegt, ist der radiale Weg, den das der Betätigungseinrichtung zugewandte Ende der Schraubenfeder beim Betätigen der Starteinrichtung zurücklegt, klein. Dadurch kann die Aufnahme für das der Betätigungseinrichtung zugewandte Ende der Schraubenfeder mit nur geringem Spiel ausgeführt werden. Insbesondere ist das der Betätigungseinrichtung zugewandte Ende der Schraubenfeder gebogen und in einer entsprechend gebogenen Aufnahme an der Betätigungseinrichtung eingehängt. Aufgrund der geringen radialen Relativbewegung zwischen dem Ende der Schraubenfeder und der Aufnahme kann das Ende der Schraubenfeder mit vergleichsweise großem Biegeradius ausgeführt werden. Der große Biegeradius wird ermöglicht, da kaum Bauraum für die radiale Bewegung des Endes der Schraubenfeder benötigt wird und der zur Verfügung stehende Bauraum weitgehend für das gebogene Ende der Schraubenfeder zur Verfügung steht.
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Eine einfache Gestaltung ergibt sich, wenn der mindestens eine Stutzen konisch ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Schraubenfeder konisch gewickelt sein. Dadurch lässt sich auf einfache Weise ein sich gleichmäßig verändernder Abstand erreichen. Der Durchmesser der Schraubenfeder vergrößert sich dabei vorteilhaft von der der Betätigungseinrichtung zugewandten Seite zu der der Koppeleinrichtung zugewandten Seite. Ein einfacher Aufbau ergibt sich, wenn der mindestens eine Stutzen konisch ausgebildet ist und die Schraubenfeder zylindrisch gewickelt ist.
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Ein einfacher Aufbau und eine gute Führung der Schraubenfeder werden erreicht, wenn ein erster Stutzen an der Betätigungseinrichtung und ein zweiter Stutzen an der Koppeleinrichtung angeordnet ist. Vorteilhaft liegen die Abstützfläche des ersten Stutzens und die Abstützfläche des zweiten Stutzens in jeder Schnittebene, die die Drehachse enthält, auf einer Geraden. Die Abstützfläche des ersten Stutzens geht damit gerade in die Abstützfläche des zweiten Stutzens über. Zwischen den Abstützflächen ist keine Stufe oder ein Absatz gebildet. Die beiden Abstützflächen verlaufen auch im gleichen Winkel. Dadurch wird eine gleichmäßige Anlage der Schraubenfeder an die Abstützflächen erreicht. Sind die Abstützflächen durch einzelne, voneinander getrennte Flächenabschnitte gebildet, so ist mit Abstützfläche die Hüllkurve gemeint, auf der die einzelnen Flächenabschnitte liegen. Demnach muss nicht in jeder Schnittebene tatsächlich ein Flächenabschnitt angeordnet sein. Eine einfache Gestaltung ergibt sich, wenn der erste Stutzen und der zweite Stutzen aneinander anliegen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass zwischen den beiden Stutzen ein weiteres Element angeordnet ist, das vorteilhaft ebenfalls eine Abstützfläche für die Schraubenfeder besitzt.
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Eine kompakte Bauweise bei guten Dämpfungseigenschaften kann erreicht werden, wenn die Schraubenfeder einen rechteckigen Drahtquerschnitt besitzt. Der rechteckige Drahtquerschnitt erlaubt eine hohe Federkonstante bei geringem Bauraum. Insbesondere ist die Schraubenfeder mit einem ersten Ende an der Betätigungseinrichtung und mit einem zweiten Ende an der Koppeleinrichtung gehalten.
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Für eine Starteinrichtung für ein handgeführtes Arbeitsgerät, die eine Betätigungseinrichtung und eine Koppeleinrichtung zur Verbindung mit einer Kurbellwelle eines Verbrennungsmotors des Arbeitsgeräts besitzt, wobei die Betätigungseinrichtung um eine Drehachse drehbar gelagert ist, wobei ein als Schraubenfeder ausgebildetes Dämpfungselement in Wirkrichtung zwischen der Betätigungseinrichtung und der Koppeleinrichtung angeordnet ist, wobei die Schraubenfeder an ihrem bezogen auf die Drehachse der Betätigungseinrichtung radial innen liegenden Bereich eine Anlagefläche besitzt, wobei mindestens ein Stutzen ins Innere der Schraubenfeder ragt, und wobei sich die Anlagefläche der Schraubenfeder beim Betätigen der Starteinrichtung an eine am Stutzen gebildete Abstützfläche anlegt, ist vorgesehen, dass zwischen der Anlagefläche der Schraubenfeder und der Abstützfläche des Stutzens in unbetätigtem Zustand der Starteinrichtung ein Abstand besteht, der sich in Richtung der Drehachse der Betätigungseinrichtung vergrößert. Dadurch kann ein vergleichmäßigter Anstieg der Betätigungskraft erreicht werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht einer Motorsäge,
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2 eine schematische Schnittdarstellung durch die Motorsäge aus 1,
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3 und 4 Explosionsdarstellungen der Starteinrichtung der Motorsäge aus 1,
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5 bis 7 Schnittdarstellungen von Ausführungsbeispielen der Starteinrichtung.
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1 zeigt als Ausführungsbeispiel für ein handgeführtes Arbeitsgerät eine Motorsäge 1. Die vorgeschlagene Starteinrichtung kann jedoch auch bei anderen handgeführten Arbeitsgeräten wie beispielsweise Trennschleifern. Freischneidern oder dgl. eingesetzt werden. Die Motorsäge 1 besitzt ein Gehäuse 2, an dem ein hinterer Handgriff 3 und ein Griffrohr 4 angeordnet sind. An der dem hinteren Handgriff 3 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 2 ragt eine Führungsschiene 5 nach vorne, an der eine Sägekette 6 umlaufend angeordnet ist. Aus dem Gehäuse 2 ragt ein Anwerfgriff 7.
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Die Sägekette 6 ist von einem im Gehäuse 2 angeordneten, in 2 schematisch gezeigten Verbrennungsmotor 11 angetrieben. Hierzu ist eine Kurbelwelle 10 des Verbrennungsmotors 11 über eine Fliehkraftkupplung 13 mit einem Antriebsritzel 14 verbunden, um das die Sägekette 6 geführt ist. Wie 2 auch zeigt, ist die Kurbelwelle 10 von einem hin- und hergehend gelagerten Kolben 12 angetrieben.
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Zum Starten des Verbrennungsmotors 11 besitzt die Motorsäge 1 die Starteinrichtung 8, die über den Anwerfgriff 7 vom Bediener zu betätigen ist. Anstatt über den Anwerfgriff 7 kann die Starteinrichtung 8 auch elektrisch betätigt sein, beispielsweise über einen Elektromotor. Die Starteinrichtung 8 ist über eine im Folgenden noch näher beschriebene Koppeleinrichtung mit einem Lüfterrad 9 verbunden, das drehfest an der Kurbelwelle 10 angeordnet ist.
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Die 3 und 4 zeigen den Aufbau der Starteinrichtung 8 im Einzelnen. Die Starteinrichtung 8 ist an einem Lüfterraddeckel 15 angeordnet, der Teil des Gehäuses 2 ist. Der Lüfterraddeckel 15 besitzt eine Lagerwelle 26, an der die Starteinrichtung 8 drehbar gelagert ist. Am Lüfterraddeckel 15 ist ein Aufnahmeraum 27 für eine in den 3 und 4 nicht gezeigte Rückholfeder gebildet. Benachbart zum Aufnahmeraum 27 ist an der Lagerwelle 26 eine Seiltrommel 16 angeordnet, die Teil einer Betätigungseinrichtung 46 der Starteinrichtung 8 ist. An der Seiltrommel 16 ist ein erster Stutzen 21 angeformt, an dessen Außenumfang eine Aufnahme 28 für eine Schraubenfeder 17 gebildet ist. Die Schraubenfeder 17 bildet das Dämpfungselement der Starteinrichtung 8. Die Schraubenfeder 17 besitzt ein erstes Ende 18, mit dem sie benachbart zur Aufnahme 28 an der Seiltrommel 16 gehalten ist. Hierzu besitzt die Seiltrommel 16 eine Einhängung 20, in der das erste Ende 18 formschlüssig gehalten ist. Am Stutzen 21 sind mehrere radial nach außen stehende Rippen 22 angeordnet.
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Das zweite Ende 19 der Schraubenfeder 17 ragt in axialer Richtung von der Schraubenfeder 17 weg. Die Starteinrichtung 8 besitzt einen Mitnehmer 24, der Teil einer Koppeleinrichtung 47 (4) zur Verbindung mit dem Lüfterrad 9 ist. Der Mitnehmer 24 besitzt eine Öffnung 34, in die das zweite Ende 19 der Schraubenfeder 17 eingesteckt werden kann und so formschlüssig mit dem Mitnehmer 24 verbunden ist. Es kann vorgesehen sein, dass der Mitnehmer 24 mehrere Öffnungen 34 besitzt, so dass mehrere Positionen für die relative Lage von Schraubenfeder 17 und Mitnehmer 24 zueinander möglich sind.
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Wie die 3 und 4 zeigen, besitzt der Mitnehmer 24 radial nach außen ragende Zähne 25, die mit am Lüfterrad 9 schwenkbar gelagerten Klinken 29 zusammenwirken. Die Klinken 29 sind über Drehfedern 30 in ihre radial nach innen geschwenkte Stellung federbelastet. Die Klinken 29 sind auf Lagerbolzen 32 schwenkbar gelagert und in axialer Richtung über Sicherungsringe 31 gesichert. Beim Stillstand werden die Klinken 29 gegen die Zähne 25 gedrückt, so dass der Mitnehmer 24 mit dem Lüfterrad 9 in einer Drehrichtung drehfest verbunden ist. In Gegenrichtung können die Klinken 29 über die Zähne 25 abgleiten. Sobald der Verbrennungsmotor 11 läuft, kann das Lüfterrad 9 den Mitnehmer 24 überholen. Bei Überschreiten einer konstruktiv vorgegebenen Drehzahl schwenken die Klinken 29 aufgrund der Fliehkraft radial nach außen, so dass keine Verbindung zwischen dem Mitnehmer 24 und dem Lüfterrad 9 mehr gegeben ist.
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Wie 4 zeigt, besitzt der Mitnehmer 24 eine Aufnahme 33 für die Schraubenfeder 17. In die Aufnahme 33 ragt ein Stutzen 35 des Mitnehmers 24, an dessen Außenumfang die Schraubenfeder 17 angeordnet ist. Der Stutzen 35 trägt an seinem Außenumfang eine Vielzahl von Rippen 36, die sich in axialer Richtung und radial nach außen erstrecken. Wie 4 auch zeigt, ist am Außenumfang der Seiltrommel 16 eine Nut 23 zur Aufnahme eines in 5 schematisch gezeigten Anwerfseils 45 gebildet. An der dem Aufnahmeraum 27 zugewandten Seite besitzt die Seiltrommel 16 einen Rand 40, der kreisringförmig ausgebildet ist und einen offenen Bereich 48 besitzt. Am offenen Bereich 48 kann die in 5 gezeigte Rückholfeder 37, die als Spiralfeder ausgebildet ist, eingehängt werden.
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Wie 5 zeigt, verschließt die Seiltrommel 16 den Aufnahmeraum 27 für die Rückholfeder 37 weitgehend. Der Mitnehmer 24 liegt an der Seiltrommel 16 an und verschließt den Innenraum der Seiltrommel 16 nach außen. Die Seiltrommel 16 und der Mitnehmer 24 sind an der Lagerwelle 26 gelagert. Der Mitnehmer 24 besitzt an seiner dem Lüfterrad 9 zugewandten Seite eine Vertiefung 49, an der der Kopf einer Schraube 39 angeordnet ist, der den Mitnehmer 24 an der Lagerwelle 26 hält. Die Schraube 39 ist in den Lüfterraddeckel 15 eingeschraubt. Zur Sicherung des Mitnehmers 24 kann auch eine Scheibe vorgesehen sein, die vom Kopf der Schraube 39 in axialer Richtung gesichert ist.
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Wie 5 zeigt, ist am Außenumfang des Stutzens 21 eine Abstützfläche 41 gebildet. Die Abstützfläche 41 wird durch die bezogen auf die Drehachse 44 radial nach außen weisenden Flächen der Rippen 22 gebildet und ist demnach keine durchgehende zylindrische Flache, sondern wird von einzelnen Flächenabschnitten gebildet. Entsprechend ist am Außenumfang des Stutzens 35 durch die radial nach außen weisenden Flächen der Rippen 36 eine Abstützfläche 42 gebildet. Die Abstützflächen 41 und/oder 42 können jedoch auch als durchgehende zylindrische oder konische Fläche ausgebildet sein. Die Schraubenfeder 17 ist am Außenumfang der Abstützflächen 41 und 42 angeordnet und legt sich im Betrieb an den Abstützflächen 41 und 42 an. Wie 5 zeigt, besitzt die Schraubenfeder 17 vorteilhaft einen rechteckigen Drahtquerschnitt. Es kann jedoch auch eine andere Querschnittsform, beispielsweise ein runder oder abgeflachter Drahtquerschnitt, vorteilhaft sein. An der Innenseite der Schraubenfeder 17 ist eine Anlagefläche 43 gebildet, mit der sich die Schraubenfeder 17 an den Abstützflächen 41 und 42 anlegt. An der der Seiltrommel 16 zugewandten Seite kann der Endbereich der Schraubenfeder 17 mit seinem Innenumfang an der Abstützfläche 41 anliegen. Vorteilhaft besteht in unbetätigtem Zustand der Starteinrichtung jedoch ein Abstand zwischen der Schraubenfeder 17 und der Abstützfläche 41. Die Schraubenfeder 17 ist konisch gewickelt, wobei sich der Durchmesser der Schraubenfeder von der der Koppeleinrichtung 47 zugewandten Seite zu der der Betätigungseinrichtung 46 zugewandten Seite verkleinert. Die Anlagefläche 43 verläuft gegenüber einer Parallelen zur Drehachse 44 der Betätigungseinrichtung 46 um einen Winkel α geneigt, der vorteilhaft von etwa 1° bis etwa 10° betragen kann. Dadurch legt sich die Schraubenfeder 17 im Betrieb allmählich an die Abstützflächen 41 und 42 an. Die Schraubenfeder 17 legt sich dabei zuerst an die Abstützfläche 41 an der Seiltrommel 16 und anschließend an die Abstützfläche 41 im Mitnehmer 24 an. In unbetätigtem Zustand, der in 5 gezeigt ist, besitzt die Schraubenfeder 17 zur Abstützfläche 41 an der in den Mitnehmer 24 ragenden Seite einen Abstand c.
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Bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt die Schraubenfeder 17 im gezeigten unbetätigten Zustand an der in die Seiltrommel 16 ragenden Seite zur Abstützfläche 41 einen Abstand a. An der gegenüberliegenden, in den Mitnehmer 24 ragenden Seite ist zwischen der Anlagefläche 43 der Schraubenfeder 17 und der Abstützfläche 42 des Mitnehmers 24 ein Abstand b gebildet, der größer als der Abstand a ist. Die Schraubenfeder 17 ist zylindrisch ausgebildet, und die Stutzen 21 und 35 verlaufen konisch. Die beiden Stutzen 21 und 35 stoßen mit ihren Stirnseiten aneinander an, wobei die Abstützfläche 41 in die Abstützfläche 42 übergeht. Dadurch bilden die Abstützflächen 41 und 42 in jeder Schnittebene, die die Drehachse 44 enthält, eine Gerade. Sind die Rippen 22 und 36 an den Stutzen 21 und 35 zueinander verdreht, so bilden jeweils die gedachten Verlängerungen der Abstützflächen 41 und 42, also die konischen Hüllkurven der Rippen 22 und 36, Geraden miteinander. Wie 6 auch zeigt, verlaufen die Abstützflächen 41 und 42 gegenüber der Anlagefläche 43 in einem Winkel β, der in Richtung zur Seiltrommel 16 öffnet und der beispielsweise etwa 1° bis etwa 10° betragen kann.
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Bei dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel verlaufen sowohl die Schraubenfeder 17 als auch die Stutzen 21 und 35 konisch. Die Schraubenfeder 17 bildet mit einer Parallelen zur Drehachse 44 einen Winkel γ, der in Richtung auf die Koppeleinrichtung 47 öffnet. Die Parallele zur Drehachse 44 schneidet dabei die Schraubenfeder 17 an ihrem in die Seiltrommel 16 ragenden Endbereich. Die Abstützflächen 41 und 42 schließen mit der Parallelen zur Drehachse 44 einen Winkel δ ein, der zur Koppeleinrichtung 47 hin öffnet. Dadurch verringert sich der Abstand zwischen der Schraubenfeder 17 und den Abstützflächen 42 und 41 von der Betätigungseinrichtung 46 zur Koppeleinrichtung 47.
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Aufgrund der konischen Ausbildung ergibt sich in allen drei Ausführungsbeispielen eine gleichmäßige, konstante Veränderung des Abstands zwischen Schraubenfeder 17 und Stutzen 35 und 21. Der Abstand ist jeweils an der der Koppeleinrichtung 47 zugewandten Seite am größten. Auch beim Ausführungsbeispiel in 7 liegt die Schraubenfeder 17 an ihrem in den Mitnehmer 24 ragenden Endbereich an der Abstützfläche 42 an.
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Es kann auch ein kurvenförmiger Verlauf des Innendurchmessers der Schraubenfeder 17 oder der Abstützflächen 41 und 42 vorteilhaft sein, so dass sich keine konstante Veränderung des Abstands a, b, c ergibt. Bei nicht durchgehenden Abstützflächen 41, 42 sind die genannten Abstände jeweils bezogen auf eine gedachte Verlängerung der Abstützflächen 41 und 42 in Umfangsrichtung gemessen. Auch ein gestufter Verlauf der Abstützflächen 41 und 42 kann vorteilhaft sein. Dadurch legt sich die Schraubenfeder 17 abschnittsweise an die Abstützflächen 41 und 42 an.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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