DE102012006395A1 - Handbediente Vibrationsvorrichtung mit vibrationsdämpfender Griffbefestigung - Google Patents

Handbediente Vibrationsvorrichtung mit vibrationsdämpfender Griffbefestigung Download PDF

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Abstract

Vorgeschlagen wird eine Vibrationen erzeugende Vorrichtung und ein Verfahren zur Verwendung. Die Vibrationen erzeugende Vorrichtung weist auf ein Arbeitsteil, z. B. in Form einer Glättklinge, und einen Vibrationserzeuger zum Übermitteln von Vibrationen an das Arbeitsstück. Die Vorrichtung wird geführt mittels eines Handgriffs, der am Arbeitsstück mittels einer monolithischen Griffbefestigung angebracht ist. Die monolithische Griffbefestigung weist einen unteren Abschnitt auf zum direkten oder indirekten Anbringen am Arbeitsstück, sowie einen unteren Abschnitt, der zumindest indirekt einen Handgriff trägt, sowie darüber hinaus einen Zwischenabschnitt mit einer Teilwindung, welche die Übertragung von Vibrationen darüber reduziert.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft im Allgemeinen handgeführte Vibrationsvorrichtungen und insbesondere eine Vibrationsvorrichtung mit einer monolithischen, einteiligen oder einstückigen Griffbefestigung, welche die Übertragung von Vibrationen oder Schwingungen an den Benutzer oder Bediener reduziert. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung.
  • Diskussion des technischen Hintergrunds
  • Viele handgeführte Vorrichtungen verwenden die Wirkung von Vibrationen. Beispiele für derartige Vorrichtungen umfassen Vibrationsplatten oder Stampfer zum Kompaktifizieren oder Verdichten von Sand oder Erdreich, Vibrationsnassglätter (vibratory wet screeds) zum Einebnen und Glätten frisch ausgegebenen oder aufgetragenen Zements oder Betons. Während diese verschiedenen Vorrichtungen sich hinsichtlich ihrer Zielsetzung und Funktion voneinander unterscheiden können, verwenden sie sämtlich einen Vibrationserzeuger zum Übertragen von Vibrationen oder Schwingungen auf ein Arbeitsteil oder ein Arbeitsstück, z. B. eine auf den Boden einwirkende Platte oder einen Schuh (ground-engaging plate or shoe) oder eine auf den Beton oder den Zement einwirkende Klinge oder Rakel (concrete-engaging blade).
  • Ein spezifisches Beispiel einer bekannten handgeführten Vibrationsvorrichtung ist ein Vibrationsnassglätter. Der Vibrationsnassglätter verwendet eine länglich ausgedehnte Rakel oder Klinge, die sich über eine Fläche frisch ausgegebenen oder aufgetragenen nassen oder feuchten Betons oder Zements erstreckt. Ein Motor der oberhalb der Klinge oder Rakel angebracht ist, aktiviert einen Vibrationserzeuger, welcher in Folge eine Vibration über die länglich ausgedehnte Klinge oder Rakel überträgt. Ein Bediener ergreift einen Handgriff, der sich oberhalb der länglich ausgedehnten Klinge oder Rakel erstreckt, und zieht die länglich ausgedehnte Klinge oder Rakel über die Oberfläche des Betons oder Zements, während er gleichzeitig rückwärts läuft. Im Ergebnis davon glättet und ebnet die Vibrationswirkung der Klinge oder Rakel den nassen Beton oder Zement ein.
  • Vor der Einführung des Vibrationsnassglätters bestand der Vorgang des Glättens nassen Betons oder Zements in einer manuellen Tätigkeit. Beim manuellen Nassglätten sind typischerweise zwei Arbeiter involviert, die gegenüberliegende Enden eines länglich ausgedehnten Teils oder Stücks eines zweiradangetriebenen oder Zwei-zu-Vier-Holzbretts (two-by-four lumber board) über eine raue Fläche oder Oberfläche feuchten oder nassen Zements oder Betons ziehen. Zusätzliche Arbeiter schaufeln und rechen Beton oder Zement in eine Position vor dem Herannahen des Glättungsbretts, um zu gewährleisten, dass keine Hohlräume oder erniedrigte Bereiche in der glatten Oberfläche des Betons oder Zements verbleiben, nachdem das Glättungsbrett über die entsprechenden Stellen gezogen wurde. Das manuelle Nassglätten ist ein sehr arbeitsintensiver Vorgang und benötigt zumindest zwei Personen, die an gegenüberliegenden Enden positioniert werden, um das Glättungsbrett zu ziehen. Im Mittel benötigt man mindestens eine Mannschaft von sechs Arbeitern, um einen Bereich von 6.000 bis 8.000 Quadratfuß pro Tag zu befüllen und zu glätten. Des Weiteren ist dieser manuelle Vorgang sehr zeitaufwendig und führt zu unebenen und inkonsistenten Ergebnissen, und zwar teilweise auf Grund eines Mangels an eingebrachter Vibration in den Bereich des nassen oder feuchten Betons oder Zements in dessen Oberfläche. Zusätzlich benötigt man bei der manuellen Manipulation von Beton oder Zement zusätzliches Wasser in der Beton- oder Zementmischung, um die Verarbeitbarkeit des ungehärteten Beton- oder Zementerzeugnisses zu steigern. Jedoch führt das Steigern des Wasseranteils zu einer verlängerten Aushärtzeit und auch zu einem gesteigerten Vorhandensein von Hohlräumen oder Schwachstellen innerhalb des sich ergebenden ausgehärteten Zement- oder Betonbereichs.
  • Im Ergebnis der vielen Nachteile des manuellen Nassglättens wurde die Verwendung von Vibrationsnassglättvorrichtungen zum industriellen Standard erhoben. Jedoch besitzt auch der Betrieb von Vibrationsnassglättvorrichtungen seine eigenen Nachteile. Am wichtigsten ist dabei zu erwähnen, dass die durch den Vibrationserzeuger erzeugte Vibration nicht im Bereich der länglich ausgedehnten Rakel oder Klinge lokalisiert ist, sondern auf die gesamte Nassglättvorrichtung übertragen wird, und zwar auch über die Griffbefestigung auf den Griff. Aufgrund dieser unerwünschten Vibration kann eine Person, welche die Vibrationsnassglättvorrichtung bedient, nach dem Ausführen des Vibrationsnassglättens für eine längere Zeitspanne stark ermüden. Um zu gewährleisten, dass Bedienpersonen diesem ermüdenden Einfluss nicht ausgesetzt werden, wurden durch gesetzgebende und Standardisierungsbehörden in den Vereinigten Staaten, in Europa und sonst wo Richtlinien im Zusammenhang mit dem Betrieb von Vibrationswerkzeugen erlassen. Diese Richtlinien zeigen an, dass Vorrichtungen, welche einen Handhebelvibrationswert (HAV : hand-arm vibration value) von 5,0 oder mehr auf einen Bediener ausüben, weitere Randbedingungen in Bezug auf das Berichtswesen (reporting requirements) und Betriebsbeschränken (operation limitations) erfüllen müssen.
  • Zum Reduzieren ungewünschter Vibrationen verwenden einige Vibrationsnassglättvorrichtungen federnd befestige Komponenten zwischen den Griffbefestigungen und der Glättungsklinge oder Glättungsrakel und/oder an anderen Stellen im Vibrationspfad von der Glättungsklinge oder Glättungsrakel zu den Griffen, um die Griffe von der Vibration zu isolieren. Jedoch reduzieren diese federnden Befestigungskomponenten die Möglichkeiten des Bedieners in geeigneter Art und Weise die Neigung (pitch), die Richtung und die Rotation der länglich ausgedehnten Klinge oder Rakel zu steuern. Insbesondere führt das Vorhandensein dieser Elemente zu einer Bewegung der Griffe relativ zur Glättungsklinge oder Glättungsrakel, wodurch sich auch eine Verminderung im Antwortverhalten einstellt. Darüber hinaus führen diese zusätzlichen Komponenten zu einem zusätzlichen und unnötigen Gewicht der Vorrichtung. Zusätzliches Gewicht ist unerwünscht, da es im Allgemeinen bevorzugt wird, Vibrationsnassglättvorrichtungen und andere handgeführte Maschinen so leicht wie möglich auszubilden, um den Aufwand für den Bediener so gering wie möglich zu halten. Unabhängig von diesen Versuchen aus dem Stand der Technik, die Übertragung von Vibrationen an die Griffe handbedienter Vibrationsvorrichtungen zu beschränken, besteht weiterhin ein Bedürfnis für Verbesserungen. Im Lichte der vorangehend beschriebenen Umstände ist es wünschenswert, eine Griffbefestigung zu schaffen, die ausgebildet ist, die Übertragung von Schwingungen zu reduzieren, die ihren Ursprung haben in der vibrationserzeugenden Komponente einer tragbaren handbedienten Vorrichtung.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eine oder mehrere der oben beschriebenen Notwendigkeiten werden erfüllt durch Vorsehen einer verbesserten Griffbefestigung zur Verwendung bei einer Vibrationsvorrichtung, wobei die Übertragung unerwünschter Vibrationen an die Griffe der Maschine reduziert wird. Die Vorrichtung ist idealerweise geeignet für die Verwendung bei Vibrationsnassglättvorrichtungen, jedoch ist sie auch verwendbar bei anderen handbedienten Vibrationsvorrichtungen, z. B. bei Stampfern (tamper) und Vibrationsplattenverdichtern (vibratory plate compactor).
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Griffbefestigung ausgebildet zum Anbringen oder Montieren an einer tragbaren Vibrationsvorrichtung mit einem Vibrationserzeuger, welcher eine Vibration oder Vibrationen entlang eines angebrachten Arbeitsteils oder -stücks erzeugt. Die Griffbefestigung weist auf ein monolithisches, einteiliges oder einstückiges Element (monolithic element) mit einer Teilwindung oder partiellen Windung (partial coil), welche entlang seiner Länge angeordnet ist. Die Teilwindung ist oder wird flankiert durch einen unteren Abschnitt, der zumindest indirekt am Arbeitsstück oder -teil angebracht ist. Ein oberer Abschnitt lagert oder haltert zumindest indirekt einen Handgriff zur Verwendung durch den Benutzer oder Bediener. Die Teilwindung wirkt in effektiver Art und Weise als Feder und reduziert die Übertragung von Vibrationen, die aus dem Vibrationserzeuger stammen.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann die monolithische, einteilige oder einstückige Griffbefestigung zusätzlich gekrümmte Elemente aufweisen, welche es ermöglichen, dass die Handgriffe in einer ergonomisch bevorzugten Stelle zur Benutzung für den Benutzer oder Bediener angeordnet sind oder werden.
  • Die Teilwindung und irgendeines der gekrümmten zusätzlichen Elemente können des Weiteren einen schützenden Schutz oder eine Schutzhülle (protective guard) aufweisen, welche die Seite des Motors der Vorrichtung schützen. Des Weiteren können die zusätzlichen gekrümmten Elemente in effektiver Art und Weise die Teilwindungen so ausrichten oder orientieren, dass sie in einer bevorzugten Ebene liegt, um die Vibrationsverminderung in dieser Ebene zu maximieren.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben einer handbedienten Vibrationsvorrichtung geschaffen, welche eine Vibrationen absorbierende Griffbefestigung aufweist, die zwischen dem Vibrationserzeuger und den Handgriffen, die vom Benutzer oder Bediener gehalten werden, angeordnet ist.
  • Diese und weitere Zielsetzungen, Vorteile und Elemente der Erfindung ergeben sich für den Fachmann auch aus der detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren. Es versteht sich jedoch von selbst, dass die detaillierte Beschreibung und die beigefügten Figuren, während diese bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschreiben, nur der Illustration dienen und in keiner Weise beschränkend sind. Jegliche Änderungen und Abwandlungen können innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden, ohne dass vom Kerngedanken der Erfindung abgewichen wird, die Erfindung umfasst sämtliche derartige Abwandlungen.
  • Kurzbeschreibung der Figuren
  • Eine bevorzugte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung wird in den beigefügten Zeichnungen erläutert, bei welchen ähnliche oder gleiche Bezugszeichen entsprechende Elemente bezeichnen.
  • 1 ist eine Vorderansicht einer handgeführten Vibrationsvorrichtung, welche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus 1.
  • 3 ist eine rechtsseitige Draufsicht auf die Vorrichtung aus 1 mit einem Bediener.
  • 4 ist eine perspektivische Teilexplosionsansicht der Vorrichtung aus 1.
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht einer unteren Griffbefestigung einer Griffanordnung der Vorrichtung gemäß den 14, und zwar jeweils betrachtet von vorn, von unten und von der linken Seite der Griffbefestigung.
  • 6 ist eine vordere Draufsicht auf die Griffbefestigung gemäß 5.
  • 7 ist ein Graph, welcher den HAV-Wert beschreibt, welcher im oberen Abschnitt der unteren Griffbefestigung bei verschiedenen Ausführungsformen inklusive der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemessen wird.
  • 8 ist ein Graph, welcher den HAV-Wert beschreibt, der sowohl am unteren Abschnitt als auch am oberen Abschnitt der unteren Griffbefestigung gemäß einer aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsform gemessen wurde.
  • 9 ist ein Graph, welcher den HAV-Wert beschreibt, der sowohl am unteren Abschnitt als auch am oberen Abschnitt der unteren Griffbefestigung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemessen wurde.
  • Detailbeschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Eine große Vielfalt von Griffbefestigungen für handbediente Vibrationsvorrichtungen können gemäß der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert wird, ausgebildet werden. Während die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung nun unter Bezugnahme auf eine tragbare Vibrationsnassglättvorrichtung (portable vibratory wet screed machine) beschrieben wird, ergibt es sich von selbst, dass die Erfindung nicht in dieser Weise beschränkt ist. Zum Beispiel kann sie auch verwendet werden bei einer Vielfalt unterschiedlicher tragbarer Vibrationsvorrichtungen, bei denen potentiell das Problem unerwünschter Vibrationsübertragung auf den Griff besteht.
  • 1 zeigt eine Vorderansicht eines Griffs 20, welcher gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Im Allgemeinen weist eine Vibrationsnassglättvorrichtung 22 einen Motor 24 auf, der mit einem Vibrationserzeuger 26 gekoppelt ist. Der Vibrationserzeuger 26 weist typischerweise eine exzentrische Masse oder Exzentermasse auf, die derart angetrieben wird, dass sie durch eine Ausgangswelle (output shaft) des Motors 24 rotiert wird. Der Motor 24 und der Vibrationserzeuger 26 werden an einem Rahmen oder Träger 28 (frame) angebracht, welche in der Mitte einer länglich ausgedehnten Klinge oder Rakel 30 (blade) angeordnet sind. Eine Griffanordnung 32 (handle assembly) ist am Träger oder Rahmen 28 an deren unterem Ende 34 angebracht und schließt mit Handgriffen 36 an deren oberem Ende ab, die an deren oberem Abschnitt 38 angeordnet sind. Beim Betrieb passiert die länglich ausgedehnte Klinge oder Rakel 30 über einer Fläche oder Oberfläche frisch ausgegebenen nassen Betons oder Zements (freshly poured wet concrete), während Vibrationen oder Schwingungen auf die Klinge oder Rakel 30 mittels des Motors 24 und des Schwingungserzeugers 26 übertragen werden, wodurch der feuchte Zement oder Beton eingeebnet und teilweise geglättet werden. Die Klinge oder Rakel 30 wird im Hinblick auf ihre Orientierung oder Bewegung durch den Benutzer oder Bediener 40 gesteuert, welcher die Griffanordnung 32 ergreift.
  • Der Motor 24 dieser exemplarischen Ausführungsform ist gemäß der Darstellung in den 14 ein Viertakt-Verbrennungsmotor (4-stroke internal combustion engine) von der Art, wie er gewöhnlich bei Vibrationsnassglättvorrichtungen verwendet wird. Der Motor 24 weist einen Motorblock 102, ein Kurbelwellengehäuse 104, einen Treibstofftank 106, ein Kupplungsgehäuse 108 sowie einen Vergaser (nicht dargestellt) auf. Eine Kupplung ist mit einer Antriebswelle (nicht dargestellte) gekoppelt, welche in Folge mit der Eingangswelle 110 des Vibrationserzeugers 26 gekoppelt ist. Der Motor 24 kann auch einen Anlasser 112 aufweisen. Die Motordrehzahl wird gesteuert durch einen extern vorgesehenen Gasbetätigungshebel 114 (throttle actuation lever).
  • Insbesondere unter Bezugnahme auf 4 wird dargestellt, dass der Vibrationserzeuger 26 der dargestellten Ausführungsform vorzugsweise eine Unwucht (imbalance) umfassen kann, die funktionell gekoppelt ist mit der Eingangswelle 110. Die Eingangswelle 110 ist rotationsmäßig gekoppelt mit der Antriebswelle des Motors 24, und zwar in Zusammenhang mit einem flexiblem Gelenk (flex joint, nicht dargestellt). Die Unwucht des Vibrationserzeugers 26 kann entweder aus anpassbaren oder festen Gewichten bestehen, welche innerhalb eines Außengehäuses 116 angeordnet sind.
  • Wie oben beschrieben wurde, sind der Motor 24 und der Vibrationserzeuger 26 der dargestellten Ausführungsform über einen Träger oder Rahmen 28 an die länglich ausgedehnte Klinge oder Rakel gekoppelt. Gemäß 4 weisen der Träger oder Rahmen 28 einen Trägerbereich 118 (support bracket) auf, welcher an die obere Fläche der Glättungsrakel oder Glättungsklinge angebracht ist und sich in einer Vor-und-zurück-Ebene (forward-aft plane) oberhalb der Glättungsklinge oder -rakel 30 erstreckt. Der Trägerbereich 118 besitzt eine Reihe von Öffnungen 120, die so ausgebildet sind, dass sie Befestigungselemente 122, z. B. Bolzen, darin aufnehmen können. Die obere Fläche des Trägerbereichs 118 ist so ausgebildet, dass er eine Befestigungsplatte 124 darauf aufnimmt. Die Befestigungsplatte 124 besitzt ebenfalls eine Reihe von Öffnungen 126, die an Stellen angeordnet sind, die konsistent oder übereinstimmend sind mit denjenigen des Trägerbereichs 118, so dass Befestigungselemente 128 durch beide Sätze von Öffnungen passieren und somit den Trägerbereich 118 an die Befestigungsplatte 124 koppeln können. Der Motor 24 ist in der Mitte oder dem Zentrum der oberen Fläche der Befestigungsplatte 124 aufgenommen und kann gehaltert oder getragen werden durch das Wellengehäuse 130. Bei dieser Anordnung erstreckt sich der Vibrationserzeuger 26 unterhalb des Trägerbereiches 118 derart, dass er indirekt in Betriebseingriff (indirect operational engagement) steht mit der länglich ausgedehnten Rakel oder Klinge 30, und zwar mittels des Trägerbereichs 118. Zusätzlich erstreckt sich die Befestigungsplatte 124 lateral unterhalb des Motors 24, so dass dadurch eine Befestigungsfläche für die Griffanordnung 32 geschaffen wird, die unterhalb jeder Seite des Motors angeordnet ist. Ein Paar von Vibrationshemmelementen 132 (vibration inhibitor) ist zwischen dem Trägerbereich 118 und der Motorbefestigungsplatte 124 angeordnet, um ungewünschte Vibrationen zu absorbieren, die aus dem Vibrationserzeuger 26 stammen, welcher unterhalb des Trägerbereichs 118 angeordnet ist. Die Vibrationshemmelemente 132 dieser Ausführungsform haben hier die Form zweier rechteckiger, rechtwinkliger oder quaderförmiger Gummielemente oder Schwingungsdämpfer, welche sich über die Breite des Trägers oder Rahmens 28 erstrecken. Diese können bei eine Härtemessbewertung einen Wert von 50 aufweisen.
  • Wie zuvor beschrieben wurde und wie in den 13 dargestellt ist, ist die länglich ausgedehnte Klinge oder Rakel 30 über den Trägerbereich 118 am Motor 24, am Vibrationserzeuger 26 und an der Griffanordnung 32 angebracht. Die Klinge oder Rakel 30 oder das Glättelement (screed) dieser Ausführungsform sind ausgebildet aus extrudiertem Aluminium und besitzen einen L-förmigen Querschnitt, und zwar mit einem vertikalen Bereich an einer Vorderkante 134 (leading edge) davon und einem horizontalen Bereich, welcher sich vom vertikalen Bereich aus vorwärts zu einer hinteren Kante 136 (trailing edge) erstreckt. Die Vorderkante 134 der länglich ausgedehnten Klinge oder Rakel 30, d. h. die Kante, welche zuerst auf den frisch ausgegebenen nassen Zement oder Beton einwirkt, ist entlang eines hinteren Bereichs der Vibrationsnassglättvorrichtung 22 angeordnet und ausgerichtet in nächster Nähe zum Ort des Benutzers oder Bedieners 40. Die hintere Kante 136 der länglich ausgedehnten Klinge oder Rakel 30 ist entlang des vorderen Bereichs der Vibrationsnassglättvorrichtung angeordnet, und zwar am entferntesten vom Ort des Benutzers oder Bedieners 40. Der horizontale Bereich der länglich ausgedehnten Klinge oder Rakel 30 kann auch ebene Flächen oder Oberflächen aufweisen. Er kann auch erhobene Schienen 138 (raised rail) aufweisen, um eine zusätzliche strukturelle Verstärkung zu schaffen, sowie zusätzliche Mittel zur Vibrationsübertragung entlang der Länge der länglich ausgedehnten Klinge oder Rakel 30. Befestigungslöcher 140 sind im zentralen Bereich des vertikalen Abschnitts oder Bereichs vorgesehen zum Aufnehmen von Befestigungselementen 122 für den Trägerbereich 118.
  • Unter Bezugnahme auf die 1, 2 und 4 ist dargestellt, dass die Griffanordnung 32 dieser Ausführungsform linke und rechte Teilanordnungen 200L und 200R (subassembly) aufweist, welche auf jeder Seite des Motors 24 angeordnet sind und welche miteinander über einen Querträger 201 verbunden sind. Die Griffanordnung 32 kann des Weiteren einen drehbaren Ständer 202 aufweisen zum Tragen oder Haltern der Vibrationsnassglättvorrichtung 22 in einer aufrechten Stellung, wenn diese nicht in Betrieb ist. Jede Griffteilanordnung 200L oder 200R weist einen Handgriff 36, eine obere Griffbefestigung 204 und eine untere Griffbefestigung 206 auf. Es sind Griffe 208 an den oberen Enden der oberen Griffbefestigungen 204 angebracht und nehmen die Handgriffe 36 auf. Der Gasbetätigungshebel 114 ist an einem der Griffe 208 benachbart zum damit vorgesehenen Handgriff 36 gekoppelt. Die untere Griffbefestigung 206 jeder Griffanordnung 32 schließt in einem Befestigungsträger 210 ab, welcher dazu ausgebildet ist, an einer Griffanordnungsbefestigungsfläche der Befestigungsplatte 124 angebracht zu werden, welche sich auf jeder Seite des Motors 24 befindet. Der Befestigungsträger 210 ist an der Befestigungsplatte 124 mittels herkömmlichen mit Gewinde versehenen Befestigungsmitteln 212 angebracht. Die linken und rechten Teilanordnungen 200L und 200R sind im Wesentlichen Spiegelbilder voneinander. Die linke Griffbefestigung 206 wird nun im Detail beschrieben. Es versteht sich von selbst, dass die Beschreibung davon in äquivalenter Art und Weise sich auf die rechte Griffbefestigung 206 übertragen lässt.
  • Unter Bezugnahme auf die 67 wird beschrieben, dass die linke untere Griffbefestigung 206 die Form eines monolithischen, einteiligen oder einstückigen Elements (monolithic element) annimmt. Ein ”monolithisches Element” wird begrifflich verwendet im Zusammenhang mit einem jeweiligen Element (die untere Griffbefestigung 206 im vorliegenden Fall), welches nach Art eines einzelnen Stücks ausgebildet ist, d. h. ohne die Verwendung entfernbarer Befestigungsmittel z. B. von Bolzen oder Schrauben. Dies bedeutet nicht notwendigerweise, dass das Element als solches von einer einzelnen Struktur gebildet wird. Es kann z. B. die Form einer Mehrzahl von Röhrenabschnitten mit denselben oder mit unterschiedlichen Materialien annehmen, die miteinander verlötet oder verschweißt sind. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der monolithische Griff 214 jedoch als einzelnes kontinuierliches Stück einer hohlen Metallröhre ausgebildet, welche am Befestigungselement oder -träger 210 am unteren Abschnitt geschweißt oder gelötet ist. Die Röhre ist geformt durch Biegen, so dass sie obere und untere gerade Abschnitte 216, 218 aufweist, die voneinander durch eine Teilwindung 220 (partial coil) und durch Zwischensegmente 222, 224 getrennt sind. Die Teilwindung 220 fungiert als Feder zum Reduzieren der Übertragung von Vibrationen auf den oberen geraden Abschnitt 216. Das obere Zwischensegment 222 weist einen kurzen geraden Abschnitt 226 am oberen Ende der Teilwindung 220 sowie einen gekrümmten Abschnitt 228 auf, welcher als eine ”Unterbrechung” (break) fungiert und gewährleistet, dass der assoziierte kurze gerade Abschnitt 226 nicht-tangential ausgebildet ist zur Teilwindung 220. In ähnlicher Art und Weise weist das untere Zwischensegment 224 einen kurzen geraden Abschnitt 230 am unteren Ende der Teilwindung sowie einen gekrümmten Abschnitt 232 auf, welcher als ”Unterbrechung” fungiert, welcher bewirkt, dass der assoziierte kurze gerade Abschnitt 230 nicht-tangential ausgebildet ist zur Teilwindung 220. Dies bedeutet insbesondere, dass die Kombination der Teilwindung 220 der gekrümmten Abschnitte 228, 232 und der dazwischen vorgesehenen kurzen geraden Abschnitte 226, 230 innerhalb des monolithischen Griffs 214 dazu führt, dass ein indirekter Pfad für den Lauf der Vibration zwischen dem Vibrationserzeuger 26 und dem Bediener 40 ausgebildet ist. Diese kollektive Formgebung des monolithischen Griffs 214 ändert des Weiteren die Modengestalt (mode shape) des Systems, wodurch Anregungsfrequenzen außerhalb des Bereichs des Betriebs des Motors 24 für die jeweilige Anwendung verschoben werden. Diese Zwischensegmente 222, 224 gewährleisten auch, dass der obere und der untere Abschnitt 216, 218 der untere Griffbefestigung 206 derart ausgerichtet oder orientiert sind, dass eine Ausrichtung des Befestigungsträgers 210 mit der Befestigungsplatte 124 gewährleistet wird und eine Erstreckung der oberen Griffbefestigung 204 in einer Richtung, welche die gewünschte ergonomische Positionierung des Griffs 208 und der Handgriffe 236 gewährleistet.
  • Die Teilwindung 220 weist eine Krümmung mit einem Radius von etwa 3,0 Zoll auf. Die Teilwindung 220 ist derart ausgerichtet oder orientiert, dass sie einen Grad der Flexibilität nach Art einer Blattfeder während des Betriebs zeigt, und zwar ausreichend zum Reduzieren der Übertragung von Vibration entlang der Griffanordnung 32. Die Teilwindung 220 zeigt gleichzeitig einen signifikanten Grad an Starrheit um zu ermöglichen, dass eine statische Last der Vorrichtung 22 auf die Handgriffe 36 übertragen wird, ohne dass es zu einer Verbiegung kommt und ohne dass der Bediener in der Manipulation der Vorrichtung 22 behindert wird. Die Teilwindung 220 ist so ausgerichtet oder orientiert, dass sie in zwei Achsen einer gewünschten Vibration liegt und dort in wirkungsvoller Art und Weise ihre Dämpfung entfaltet, nämlich der vertikalen Achse der Vorrichtung 22 und der Vor-und-zurück-Achse (fore-and-aft axis) der Vorrichtung 22. Auch kann im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung berücksichtigt werden, dass die Teilwindung 220 zusätzlich so ausgerichtet oder orientiert ist, dass sie in einer dritten Achse einer ungewünschten Schwingung liegt, nämlich der longitudinalen Achse oder Längsachse der Vorrichtung 22. Solche ungewünschten Schwingungen können aus dem Vibrationserzeuger 26 und/oder dem Motor 24 stammen. Die Teilwindung 220 der dargestellten Ausführungsform besitzt eine Federkonstante von etwa 0,80 kg/mm entlang der Vor-und-zurück-Achse der Vorrichtung 22, 0,76 kg/mm entlang der longitudinalen Achse oder Längsachse der Vorrichtung und 0,40 kg/mm entlang der vertikalen Achse der Vorrichtung 22. Die Teilwindung 220 der dargestellten Ausführungsform zeigt eine Bogenlänge, die maximiert ist, um eine ungewünschte Schwingung ohne Preisgabe der Steuerung der Manövrierfähigkeit zu unterdrücken. Die Bogenlänge beträgt 149,8 mm entlang der Mittenlinie des monolithischen Griffs 214, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform, kann jedoch in signifikanter Art und Weise variiert werden, z. B. zwischen 75 mm und 250 mm. Daher beträgt der Bogenwinkel 112,3 Grad bei der beschriebenen Ausführungsform, jedoch kann auch dieser in signifikanter Art und Weise variiert werden, z. B. zwischen 75 Grad und 200 Grad. Entsprechend kann die dargestellte Ausführungsform der Teilwindung 220 Vibrationen, welche entlang einer vertikalen Achse und einer Vor-und-zurück-Achse der Vorrichtung 22 ausgerichtet und orientiert sind, in ausreichendem Maß unterdrücken, und zwar ohne dass dabei eine signifikante Reduktion des Steuermoments des Bedieners oder Benutzers 40 einhergeht. Diese Reduktion ungewünschter Vibrationen liefert ebenfalls eine Verminderung des Auftretens von Ermüdungserscheinungen, die herkömmlicherweise von Benutzern oder Bedienern 40 erfahren werden. Die gekrümmten Zwischensegmente 222, 224 können, falls nötig, auch einen Radius von etwa 3,0 Zoll aufweisen, um dadurch die Herstellung zu unterstützen, indem sie die Verwendung desselben Biegewerkzeugs zum Ausbilden der gekrümmten Abschnitte ermöglichen. Jedoch kann die Bogenlänge der zusätzlichen gekrümmten Segmente 222, 224 weitaus geringer sein als diejenigen der Teilwindung 220, wie dies in den 67 dargestellt ist. Bei einer dargestellten Ausführungsform beträgt die Bogenlänge der oberen gekrümmten Zwischensegmente 222 46,3 mm entlang der Mittenlinie des monolithischen Griffs 214, und zwar bei einem Bogenwinkel von 34,8 Grad. Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt die Bogenlänge der unteren gekrümmten Zwischensegmente 224 46,7 mm entlang der Mittenlinie des monolithischen Griffs 214, und zwar bei einem Bogenwinkel von 35,1 Grad. Jedoch sind verschiedene alternative Bogenwinkel und Bogenlänge in Bezug auf die gekrümmten Zwischenelementen 222, 224 im Rahmen der Erfindung denkbar. Der Abschnitt der Griffbefestigung 206 zwischen dem unteren Ende des unteren gekrümmten Abschnitts 232 zum oberen Ende des oberen gekrümmten Abschnitts 228 besitzt vorzugsweise eine Länge von etwa 350 mm.
  • Es ist zu beachten, dass die Teilwindung 220 und die gekrümmten Zwischensegmente 222, 224 der Griffbefestigung 206 auch als Schutz dienen, welcher sich entlang der Seiten des Motors 24 erstrecken, um dadurch eine Beschädigung des Motors 24 zu verhindern, wenn die Glättungsvorrichtung 22 außerhalb des Betriebs umfällt oder auf ihrer Seite zu liegen kommt. Auch kann das gekrümmte Zwischensegment 222, welches zwischen der Teilwindung 220 und dem oberen Segment 216 angeordnet ist, die Griffbefestigung 206 aufwärts oder nach oben ausrichten, um eine ergonomische Ausrichtung oder Orientierung des Griffs 208 und der Handgriffe 36 für den Eingriff durch den Bediener oder Benutzer 40 zu gewährleisten.
  • Beim Betrieb startet der Bediener oder Benutzer 40 den Motor 24. Durch den Eingriff der Kupplung wird bewirkt, dass die Antriebswelle rotiert. Durch Betätigung des Gasbetätigungshebels 114 wird die Betriebsgeschwindigkeit der Motorantriebswelle, welche sich im Bereich zwischen 4.000 rpm bis 8.000 rpm befindet, angepasst. Vorzugsweise wird unter Standardbetriebsbedingungen eine Geschwindigkeit von 6.000 rpm bis 7.000 rpm eingestellt. Die Rotation der Antriebswelle bewirkt, dass die Eingangswelle 110 des Vibrationserzeuger 26 rotiert. Die Eingangswelle 110 rotiert dann die Unwucht, die innerhalb des Vibrationserzeugers vorgesehen ist, um die Vibrationen zu erzeugen. Die Vibrationen werden an die länglich ausgedehnte Klinge oder Rakel 30 übertragen und wandern durch die Klinge oder Rakel 30, und zwar im Allgemeinen in sinusförmigen Mustern. Diese Vibrationen haben typischerweise eine Stärke mit einem HAV-Wert von 9–13 bei Standardmotorbetriebsgeschwindigkeiten, z. B. bei 6.500 rpm. Einige dieser Vibrationen werden an die Befestigungsplatte 124 übertragen, und zwar mittels des Lagerelements oder Halteelements 118, und dann folglich an den unteren Bereich oder Abschnitt 34 der Griffanordnung 32, d. h. also zum unteren Abschnitt 218 der unteren Griffbefestigungen 206. Jedoch wird ein maßgeblicher Anteil dieser Vibrationen durch die Teilwindungen 220 in den unteren Griffbefestigungen 206 gedämpft. Die Stärke der durch den Vibrationserzeuger 26 erzeugten Vibrationen sind proportional zur Geschwindigkeit mit welcher die Antriebswelle des Motors 24 rotiert. Zusätzlich zum Erzeugen gesteigerter Vibrationen im Vibrationserzeuger 26 erzeugt auch der Motor 24, der bei einer hohen Geschwindigkeit läuft, einen signifikanten Anteil an Vibrationen, welche über die Vibrationsnassglättvorrichtung 22 sich ausdehnen. Insbesondere kann ein Motor 24 im Betrieb bei einer Geschwindigkeit von mehr als 6.000 rpm eine Vibration erzeugen mit einem HAV-Wert zwischen 2,0 und 3,0, und zwar in Bezug auf die Befestigungsplatte 124 und somit in Bezug auf die unteren Enden des unteren Abschnitts 218 der unteren Griffbefestigungen 206. Entsprechend kann bei einer optimalen Betriebsgeschwindigkeit die Teilwindung 220 der Griffbefestigungen 206 diejenigen Vibrationen unterdrücken, die vom Motor 24 stammen, und zwar genauso wie die Vibrationen, die von dem Vibrationserzeuger 26 stammen.
  • Tests haben bestätigt, dass die Teilwindung 220 jeder unteren Griffbefestigung 206 in der Lage ist, die Übertragung von Vibrationen an die untere Griffbefestigung 206 in signifikanter Art und Weise zu reduzieren, welche vom Vibrationserzeuger 26 und vom Motor 24 erzeugt werden. Tatsächlich haben Tests gezeigt, dass unter der Annahme, dass eine Eingangsvibration im unteren Abschnitt 218 der unteren Griffbefestigung 206 mit einem HAV-Wert von 14 vorliegt, die Vibration am oberen Abschnitt der unteren Griffbefestigungen 206 auf HAV-Werte von unter 10 reduziert werden. Tatsächlich werden derartige Vibrationen auf HAV-Werte von weniger als 7 und tatsächlich auf HAV-Werte von weniger als 5 reduziert. Bei diesen Tests wurde der Motor 24 mit einer Reihe. von Betriebsgeschwindigkeiten betrieben. Bei diesen bestimmten Betriebsgeschwindigkeiten wurden Griffhebelvibrationswerte (HAV; hand-arm vibration value) gemessen, und zwar zunächst an einer Stelle des unteren Abschnitts 34 der Griffanordnung 32, d. h. des unteren Abschnitts 218 der unteren Griffbefestigung 206. Ein zweiter Satz von HAV-Werten wurde gemessen an einer Stelle der Handgriffe 36, d. h. des oberen Abschnitts des Griffs 208. Die Betriebsgeschwindigkeit des Motors 24 wurde in Umdrehungen pro Minute (rpm) gemessen. Die Griffhebelvibrationswerte wurden in Einheiten von Meter pro Sekunde zum Quadrat (m/s2) gemessen. Die Ergebnisse dieses Tests werden in der Tabelle 1 in tabellarischer Form und in den 7 und 9 graphisch wiedergegeben. Insbesondere zeigt die 7 einen Graphen 300, welcher die HAV-Werte zeigt, die an einer Stelle der Handgriffe 36 gemessen wurden und zwar im Bereich der Betriebsgeschwindigkeit des Motors 24 von 5.000 rpm bis 8.000 rpm. Die gestrichelte Linie 302 repräsentiert die gemessenen Vibrationen an den Handgriffen bei einer Vibrationsnassglättvorrichtung mit relativ geradlinigen unteren Griffbefestigungen ohne Teilwindungen 220, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. Die unterbrochene Linie 304 repräsentiert Vibrationen, die an den Handgriffen 36 bei einer alternativen Vibrationsnassglättvorrichtung mit unteren Griffbefestigungen gemessen wurden, welche einen Radius von 4,0 Zoll aufwiesen, und zwar innerhalb der Auslegung des Standes der Technik unter Verwendung einer relativ geradlinig ausgedehnten unteren Griffbefestigung. Die durchgezogene Linie 306 repräsentiert Vibrationen, die an den Handgriffen 36 gemessen wurden in Bezug auf eine Vibrationsnassglättvorrichtung 22 gemäß der vorliegenden Erfindung, und zwar mit einer Teilwindung 220 mit einem Radius von 3,0 Zoll.
  • 9 enthält einen Graphen 320, welcher HAV-Werte zeigt, die bei einer Vibrationsnassglättvorrichtung 22 gemäß der vorliegenden Erfindung gemessen wurden und zwar bei einer Betriebsgeschwindigkeit für den Motor 24 im Bereich von 5.000 rpm bis 8.000 rpm. Die unterbrochene Linie 322 repräsentiert die Vibration, die am unteren Abschnitt 218 der unteren Griffbefestigung 206 gemessen wurde. Die durchgezogene Linie 324 repräsentiert die entsprechende Vibration, die gemessen wurde an einer Stelle der Handgriffe, nachdem die Vibration durch die Teilwindung 220 gedämpft wurden. Tabelle 1: Vibrationsminderung eines Griffs mit Teilwindung
    Motorbetriebsgeschwindigkeit (rpm) HAV-Wert am unteren Abschnitt des Griffs (m/s2) HAV-Wert am oberen Abschnitt des Griffs (m/s2)
    5.000 8,1 4,8
    5.500 7,6 6,1
    6.000 14,3 4,7
    6.500 15,7 3,7
    7.000 14,7 3,5
    7.500 13,8 4,4
    8.000 13,7 5,8
  • Der vorangehende Test wurde dann wiederholt, während eine Vibrationsnassglättvorrichtung verwendet wurde, welche relativ geradlinig ausgebildete untere Griffbefestigungen ohne Teilwindung aufwies, wie sie im Stand der Technik bekannt ist. Der Griff hatte im Wesentlichen die Gestalt des Griffes, wie er insbesondere im US-Patent 7,175,365 dargestellt ist. Die Ergebnisse dieses Tests sind in tabellarischer Form in Tabelle 2 und graphisch in 7 und 8 dargestellt. 8 weist einen Graphen 310 auf, welcher die HAV-Werte zeigt, die gemessen wurden bei Verwendung einer Vibrationsnassglättvorrichtung mit relativ geradlinig ausgebildeten unteren Griffbefestigungen ohne Teilwindung, wie sie im Stand der Technik bekannt sind und zwar bei einer Betriebsgeschwindigkeit für den Motor 24 im Bereich von 5.000 rpm bis 8.000 rpm. Die unterbrochene Linie 312 repräsentiert die Vibration, die gemessen wurde am unteren Abschnitt der unteren Griffbefestigung. Die durchgezogene Linie 314 repräsentiert die korrespondierende Vibration, die gemessen wurde an einer Stelle der Handgriffe, nachdem die Vibrationen durch die Griffanordnung übertragen wurden. Tabelle 2: Vibrationsminderung eines Griffs ohne Teilwindung (Stand der Technik)
    Motorbetriebsgeschwindigkeit (rpm) HAV-Wert am unteren Abschnitt des Griffs (m/s2) HAV-Wert am oberen Abschnitt des Griffs (m/s2)
    5.000 7,6 5,3
    5.500 8,6 6,8
    6.000 10,3 11,3
    6.500 11,6 14,9
    7.000 8,5 9,3
    7.500 6,6 4,3
  • Wie in Tabelle 1 und durch die Linien 306 in 7 dargestellt ist, zeigen die Testergebnisse dass, wenn der Motor bei einer Geschwindigkeit zwischen 6.000 rpm und 7.000 rpm betrieben wird, nämlich der idealen Betriebsgeschwindigkeit der Vibrationsnassglättvorrichtung, die sich ergebenden HAV-Werte, die an den Handgriffen gemessen werden, geringer sind als 4,7 m/s2, und zwar für die untere Griffbefestigung mit einer Teilwindung, wie sie oben beschrieben wurde. Des Weiteren zeigen die Testergebnisse aus Tabelle 1, dass die mittlere Verminderung in den HAV-Werten bei der Vibrationsmessung von der unteren Griffbefestigung im Vergleich zum Handgriff jeder Teilanordnung 62,7 Prozent beträgt und zwar über das gesamte Spektrum der Motorbetriebsgeschwindigkeiten im Falle eines Griffes mit einer Teilwindung. Alternativ dazu zeigen die Testergebnisse gemäß der Tabelle 2, dass bei der Vibrationsnassglättvorrichtung mit einer traditionellen und relativ geradlinig ausgebildeten unteren Griffbefestigung ohne Teilwindung ein Peak für die HAV-Werte von 14,9 m/s2 beim Betrieb bei 6.500 rpm auftritt. Des Weiteren zeigen die Testergebnisse aus Tabelle 2, dass die mittlere Verminderung in den HAV-Werten bei der Vibrationsmessung in Bezug auf den unteren Abschnitt des Griffs im Vergleich zum oberen Abschnitt des Griffs nur 3,6 Prozent beträgt und zwar über das gesamte Spektrum der Motorbetriebsgeschwindigkeiten bei einem Handgriff mit einem herkömmlichen geradlinig ausgebildeten Griff ohne Teilwindung. Die Verwendung der unteren Griffbefestigung mit einer einteiligen oder einstöckigen Teilwindung reduziert folglich die Vibrationen an den oberen Abschnitten des Griffs um 62,7 Prozent im Mittel und um 75,1 Prozent am so genannten ”Sweet Spot” des Motorbetriebs bei 6.500 rpm.
  • Weitere Tests haben bestätigt, dass die Teilwindung 220 jeder unteren Griffbefestigung 206 in der Lage ist, die Übertragung von Vibrationen, die an die untere Griffbefestigung 206 durch den Vibrationserzeuger 26 und den Motor 24 übertragen werden, signifikant reduziert werden können, während sich eine verminderte Biegung in Antwort auf die aufgebrachte Kraft durch den Bediener oder Benutzer 40 einstellt. Bei diesem Test war die Griffanordnung 32 gemäß der beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einer festen Stelle des Befestigungsbereichs 210 (mounting bracket) befestigt. Die Höhe des Griffs 208 der rechten Griffteilanordnung 200R wurde dann ermittelt, um einen Basislinienwert oder Grundwert (baseline value) zu bestimmen. Um eine Drehbewegung (twist motion) des Benutzers oder Bedieners zu simulieren, welcher nur eine Seite der Klinge oder Rakel manövriert, wurde ein Gewicht von 30 lbs (13,61 kg) auf den rechten Handgriff des Griffs 208 aufgebracht und eine Ablenkungs- oder Biegedistanz von 17,0 mm in der Griffanordnung 32 gemessen, und zwar entlang der Vor- und Zurück-Achse der Vorrichtung 22. Dieser Test wurde dann mit der Griffanordnung 32 wiederholt, und zwar neu positioniert, um die Ablenkung oder Verbiegung um die vertikale und horizontale Achse der Vorrichtung 22 zu bestimmen. Die Ergebnisse dieser Tests sind in der Tabelle 3 unten wiedergegeben. Gemäß den erhaltenen Messwerten wurden die Werte für die Federkonstante der Griffanordnung 32 mit einer Teilwindung 220 gemäß der vorliegenden Erfindung für jede Achse der Vorrichtung 22 berechnet. Diese Werte für die Federkonstante sind in ähnlicher Art und Weise in der Tabelle 3 wiedergegeben. Tabelle 3: Auslenkung/Verbiegung einer Griffanordnung mit Teilwindung
    Auslenkachse Nicht ausgelenkte Höhe von Griffen ohne Gewicht (mm) Ausgelenkte Höhe von Griffen mit Gewicht (mm) Änderung der Höhe der Griffe (mm) Federkonstante (kg/mm)
    longitudinal 782,0 764,0 18,0 0,76
    vor-und-zurück 730,0 713,0 17,0 0,80
    vertikal 1628,0 1594,0 34,0 0,40
  • Der Test wurde dann durchgeführt unter Verwendung der Griffanordnung der Vibrationsnassglättvorrichtung mit relativ geradlinig ausgebildeten unteren Griffbefestigungen ohne Teilwindung, wie sie im Stand der Technik bekannt sind. Insbesondere hatte die Griffanordnung im Wesentlichen die Gestalt der Griffe, wie sie im US-Patent 7,175,365 dargestellt sind. Nach dem Befestigen an einer festen Stelle wurde die Höhe des Griffes gemessen, um einen Basislinienwert zu ermitteln. Es wurde ein Gewicht von 30 lbs (13,61 kg) vom Handgriff der rechten Griffteilanordnung abgenommen und ein Auslenkabstand von 27,0 mm am Griff gemessen, und zwar entlang einer Vor-und-zurück-Achse der Vorrichtung.
  • Der Test wurde dann wiederholt mit der Griffanordnung in Neuausrichtung, um die Auslenkung um die vertikale Achse und die horizontale Achse der Vorrichtung zu bestimmen. Die Ergebnisse dieser Tests werden unten in Tabelle 4 wiedergegeben. Gemäß den erhaltenen Messwerten wurde die Werte für die Federkonstante der Griffanordnung mit relativ geradlinig ausgebildeten unteren Griffbefestigungen ohne Teilwindung, wie sie im Stand der Technik bekannt sind, für jede Achse der Vorrichtung berechnet. Diese Werte für die Federkonstante sind in ähnlicher Art und Weise in Tabelle 4 wiedergegeben. Tabelle 4: Auslenkung der Griffanordnung ohne Teilwindung (Stand der Technik)
    Auslenkachse Nicht ausgelenkte Höhe von Griffen ohne Gewicht (mm) Ausgelenkte Höhe von Griffen mit Gewicht (mm) Änderung der Höhe der Griffe (mm) Federkonstante (kg/mm)
    longitudinal 771,0 755,0 16,0 0,85
    vor-und-zurück 700,0 673,0 27,0 0,50
    vertikal 1730,0 1708,0 22,0 0,62
  • Im Ergebnis dieses Tests ergibt sich, dass die Griffanordnung 32 gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Teilwindung 220 eine Auslenkung in Zugrichtung des Bedieners von 37,0 Prozent Abnahme zeigt, d. h. also in Richtung der Vor-und-zurück-Achse der Vorrichtung 22 im Vergleich zu einer Vorrichtung mit relativ geradlinig ausgebildeten unteren Griffbefestigungen ohne Teilwindung, wie sie im Stand der Technik bekannt sind. Diese verminderte Auslenkung entlang der Vor-und-zurück-Achse ist konsistent mit dem größeren Wert für die Federkonstante entlang der Vor-und-zurück-Achse gemäß der vorliegenden Erfindung. Im Betrieb wird die verminderte Auslenkung in der Richtung des Zugs durch den Bediener wahrgenommen durch eine verbesserte Manövrierbarkeit der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Des Weiteren zeigt die Griffanordnung 32 gemäß der vorliegenden Erfindung einen geringen Wert für die Federkonstante sowohl entlang der longitudinalen als auch der vertikalen Achse der Vorrichtung 22 im Vergleich zur Vorrichtung mit relativ geradlinig ausgebildeten unteren Griffbefestigungen ohne Teilwindung.
  • Viele Änderungen und Abwandlungen können an der Erfindung vorgenommen werden, ohne dass ihr Kern verlassen wird. Zum Beispiel kann die Griffanordnung gebildet werden ausschließlich durch einen monolithischen Griff oder alternativ durch einen monolithischen Griff in Kombination mit zusätzlichen Griffanordnungskomponenten. Die Erfindung ist auch anwendbar bei Stampfern (rammers), tragbaren Plattenverdichtern (portable plate compactors), pneumatischen Vibrationsvorrichtungen (pneumatic vibrators) und anderen ähnlichen tragbaren Vibrationsvorrichtungen, die mit der Hand betrieben werden und die einen Vorteil erlangen durch das Vermindern unerwünschter Vibrationsübertragung durch einen Griff wie bei der vorliegenden Erfindung. Die Tragweite anderer Änderungen und Abwandlungen ergeben sich aus den Ansprüchen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 7175365 [0036, 0039]

Claims (21)

  1. Vorrichtung, mit: einem Arbeitsstück, einem Vibrationserzeuger, welcher Vibrationen auf das Arbeitsstück überträgt, und einer Griffanordnung mit einem Handgriff, der ausgebildet ist, von einem Bediener ergriffen zu werden, und mit einer monolithischen Griffbefestigung mit einem unteren Abschnitt, der zumindest indirekt am Arbeitsstück befestigt ist, einem oberen Abschnitt, der zumindest indirekt den Handgriff trägt, und einem Zwischenabschnitt, der zwischen dem unteren Abschnitt und dem oberen Abschnitt angeordnet ist, wobei der Zwischenabschnitt zumindest eine Teilwindung bereitstellt, welche eine Übertragung der Vibration, die durch den Vibrationserzeuger erzeugt wird, an den oberen Abschnitt reduziert.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung ein Vibrationsglätter ist und wobei die Griffbefestigung zumindest indirekt an einer Rakel des Vibrationsglätters angebracht ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Teilwindung die Übertragung der Vibration in einer Vibrationsebene reduziert, welche entlang einer vertikalen Achse der Vorrichtung orientiert ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die mindestens eine Teilwindung die Übertragung der Vibration in einer Vibrationsebene reduziert, die entlang einer Vor-und-zurück-Achse der Vorrichtung orientiert ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Teilwindung zumindest indirekt mit den oberen und unteren Abschnitten mittels zusätzlicher gekrümmter Segmente verbunden ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei ein erstes der gekrümmten Segmente zwischen der Teilwindung und dem oberen Abschnitt und ein zweites der gekrümmten Segmente zwischen der Teilwindung und dem unteren Abschnitt angeordnet sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Teilwindung zwischen einer ersten linearen Zone und einer zweiten linearen Zone angeordnet ist, wobei die ersten und zweiten linearen Zonen nicht tangential zur Teilwindung sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Teilwindung einen schützenden Schutz schafft benachbart zu einer Seitenfläche eines Motors, welcher den Vibrationserzeuger der Vorrichtung antreibt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Teilwindung einen Wert einer Federkonstante zwischen 0,6 kg/mm und 1,2 kg/mm entlang einer Vor-und-zurück-Achse der Vorrichtung aufweist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die monolithische Griffbefestigung ausgebildet ist aus einem einzelnen Stück einer gebogenen Metallröhre.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Teilwindung einen Radius aufweist von ungefähr 3,0 Zoll
  12. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Griffanordnung eine erste Teilanordnung einer größeren Griffanordnung aufweist, die zusätzlich eine zweite Griffteilanordnung aufweist, welche von der ersten Griffteilanordnung beabstandet ist, wobei die zweite Griffteilanordnung einen Handgriff aufweist, der ausgebildet ist, von einem Bediener ergriffen zu werden, sowie eine monolithische Griffbefestigung mit einer Teilwindung darin.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Vibrationserzeuger zwischen den ersten und zweiten Teilanordnungen angeordnet ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine obere Griffbefestigung zwischen der monolithischen Griffbefestigung und dem Handgriff angeordnet ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung ein Nassglätter ist und wobei das Arbeitsstück eine Glättrakel ist.
  16. Verfahren zum Reduzieren einer Vibrationsübertragung bei einer Griffbefestigung einer Vibrationsvorrichtung, mit den Schritten: Aktivieren eines Vibrationserzeugers zum Übertragen von Vibrationen auf ein Arbeitsstück, Ergreifen eines Handgriffs, der zumindest indirekt mit einem ersten Ende einer monolithischen Griffbefestigung einer Griffanordnung verbunden ist, wobei ein zweites Ende der Griffbefestigung zumindest indirekt am Arbeitsstück angebracht ist, und Absorbieren von Vibrationen, die an das untere Ende der Griffbefestigung durch das Arbeitsstück übertragen werden, und zwar zumindest in einer Teilwindung, die in der Griffbefestigung zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende angeordnet ist.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei eine im Handgriff aufgenommene Vibration einen Handhebelvibrationswert aufweist, der geringer ist als 5,0 m/s2, in Antwort auf eine Betriebsgeschwindigkeit des Vibrationserzeugers zwischen 6.000 und 7.000 Umdrehungen pro Minute.
  18. Verfahren nach Anspruch 16, wobei eine im Handgriff aufgenommene Vibration einen Handhebelvibrationswert aufweist, der geringer ist als 7,0 m/s2, wenn eine am unteren Ende aufgenommene Vibration einen Handhebelvibrationswert von mehr als 14,5 m/s2 aufweist.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei eine im Handgriff aufgenommene Vibration einen Handhebelvibrationswert aufweist, der geringer ist als 5,0 m/s2, wenn eine am unteren Ende aufgenommene Vibration einen Handhebelvibrationswert von mehr als 14,5 m/s2 aufweist.
  20. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Schritt des Absorbierens der Vibration des Weiteren die Schritte aufweist: Absorbieren mindestens einer Vibrationsebene, die durch den Vibrationserzeuger entlang einer vertikalen und einer Vor-und-zurück-Achse der Vibrationsvorrichtung erzeugt wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 16, welches des Weiteren die Schritte aufweist: Anbringen eines Gewichts in der Nachbarschaft des Handgriffs der Griffanordnung, wobei das Gewicht einen Wert von etwa 13,61 kg aufweist, und in Antwort auf das Anbringen des Gewichts, Auslenken der Griffanordnung derart, dass eine Endhöhe des Handgriffs nicht mehr als 27,0 mm unterhalb einer anfänglichen Handgriffhöhe liegt.
DE102012006395A 2011-04-01 2012-03-29 Handbediente Vibrationsvorrichtung mit vibrationsdämpfender Griffbefestigung Withdrawn DE102012006395A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/078,137 US20120251241A1 (en) 2011-04-01 2011-04-01 Hand operated vibratory machine with vibration dampening handle mount
US13/078,137 2011-04-01

Publications (1)

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