DE10257327A1

DE10257327A1 - Tragbare Motorsäge

Info

Publication number: DE10257327A1
Application number: DE10257327A
Authority: DE
Inventors: Mario Possamai
Original assignee: Euromotor SpA
Current assignee: Euromotor SpA
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2022-12-07
Also published as: ITBO20010745A1; FR2833305B1; DE10257327B4; ITBO20010745A0; FR2833305A1

Abstract

Tragbare Motorsäge (10), bei welcher der Motor mit innerer Verbrennung (25), der die Schneidekette (18) in Rotation bringt, ein Viertaktmotor ist und bei welcher ein Einheitstank (63) vorgesehen ist, der das Schmieröl für die gleichzeitige Schmierung der Kette (18) und der zum Motor mit innerer Verbrennung (25) gehörenden Teile enthält, wobei der Tank (63) außerdem mit einem Einheitsstopfen (63a) zum Einfüllen des Schmieröls ausgestattet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsäge.
Bekanntlich bestehen tragbare Motorsägen aus einem Gehäuse, das mit einem Paar Griffe versehen und in dem ein Motor mit innerer Verbrennung eingebaut ist. Dieser Motor dreht ein Zahnritzel, um welches sich eine Kette rollt, die eine Vielzahl von Schneiden besitzt, welche Kette von einer Stange getragen wird, die mit einer Rille versehen ist, in welcher die Kette gleitet.
Bei den herkömmlichen Konstruktionen dient der erste Griff nur zum Halten der Motorsäge während des Gebrauchs, während der andere Griff mit einem Drücker versehen ist, der zur Regulierung der Rotationsgeschwindigkeit des Zahnritzels dient, um welches sich die Kette mit den Schneiden rollt.
Einer der größten Nachteile herkömmlicher Motorsägen ist der, dass sie einen Zweitaktmotor besitzen, welcher bekanntlich mit einem Gemisch aus Benzin, Mineral- oder Synthetiköl und Luft betrieben wird. Bekanntlich kommt es bei diesen Treibstoffgemischen zu einer für den Benutzer unangenehmen und umweltbelastenden Rauchentwicklung.
Für die vorliegende Erfindung wurde deshalb ein Viertaktmotor eingesetzt, welcher mit einem Benzin-Luft-Gemisch betrieben wird. Auf diese Weise ist es möglich, zu vermeiden, dass gleichzeitig auch eine gewisse Menge Öl verbrannt wird, was zu den zuvor beschriebenen unangenehmen Auswirkungen führt.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es folglich, eine tragbare Motorsäge herzustellen, die mit einem Viertaktmotor betrieben wird, bei welchem ein innovatives Schmierungssystem verwendet wird, welches für die gleichzeitige Schmierung des Motors mit innerer Verbrennung und der mit den Schneiden ausgestatteten Kette sorgt.
Damit die Motorsäge tragbar wird, müssen alle mechanischen Organe wie Zylinder, Kolben, Pleuelstange und Gelenkwelle leicht sein, was mit Hilfe einer entsprechenden Konstruktionsplanung und Herstellung dieser Bauteile aus speziellen Materialien wie Aluminium oder Leichtlegierungen erreichbar ist.
Die erfindungsgemäße Motorsäge wird daher gemäß den in Anspruch 1 genannten Merkmalen hergestellt.
Die vorliegende Erfindung wird im weiteren unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, welche nur ein Ausführungsbeispiel zeigen, jedoch keine einschränkende Wirkung besitzen.
Es zeigen:

- Abb. 1 eine dreidimensionale Ansicht der erfindungsgemäßen Motorsäge;
- Abb. 2 eine vergrößerte Teilseitenansicht der in Abb. 1 dargestellten Motorsäge;
- Abb. 3 einen Grundriss eines Teils der in Abb. 1 dargestellten Motorsäge;
- Abb. 4 eine Rückansicht der Motorsäge von Abb. 1;
- Abb. 5 einen ersten Querschnitt A-A der in Abb. 3 dargestellten Motorsäge;
- Abb. 6 einen zweiten Querschnitt B-B der in Abb. 3 dargestellten Motorsäge;
- Abb. 7 einen dritten Querschnitt C-C der in Abb. 3 dargestellten Motorsäge;
- Abb. 8 einen ersten Längsschnitt D-D der in Abb. 3 dargestellten Motorsäge;
- Abb. 9 einen zweiten Längsschnitt E-E der in Abb. 3 dargestellten Motorsäge;
- Abb. 10 einen ersten Längsschnitt F-F der in Abb. 4 dargestellten Motorsäge;
- Abb. 11 einen zweiten Längsschnitt G-G der in Abb. 4 dargestellten Motorsäge.

Abb. 1 zeigt eine dreidimensionale Gesamtansicht der erfindungsgemäßen tragbaren Motorsäge 10.
Die tragbare Motorsäge 10 umfasst ein Gehäuse 11, mit welchem ein erster Griff 12, mit dessen Hilfe der Bediener die Motorsäge 10 hält, und ein zweiter Griff 13 fest verbunden sind, der mit einem Drücker 14 und einer Sicherheitsvorrichtung 15 des Drückers 14 versehen ist. Am Gehäuse 11 ist mit bekannten Mitteln ein Schutzelement 16 für die am Griff 12 anliegende Hand befestigt.
Aus dem Gehäuse 11 überstehend ist außerdem eine Stange 17 vorgesehen, die mit einer umlaufenden (nicht dargestellten) Rille versehen ist, in welcher eine Kette 18 gleitet, die zahlreiche Schneiden besitzt. Die Stange 17 und die Kette 18 sind die Bestandteile einer Schneidevorrichtung 19, die üblicherweise als "Klinge" bezeichnet wird.
Unter Bezugnahme auf Abb. 11 umfasst insbesondere die Kette 18 zahlreiche Glieder 18a, welche abwechselnd je eine Schneide 18b tragen.
Bei Betrachtung der Abb. 1 erkennt man eine Startvorrichtung 20 bekannter Art, die mit einer Zugstange 21 bedient wird, die um eine Riemenscheibe 22 gerollt ist (Abb. 6, 7). Die Riemenscheibe 22 ist fest mit einer Tasse 23 verbunden (Abb. 6, 7). Die Tasse 23 ist auf das Endstück 24a einer Gelenkwelle 24 aufgepresst, die Teil eines Einzylinder-Viertaktmotors mit innerer Verbrennung 25 ist.
Wie in den Abb. 6 und 7 zu sehen ist, ist auf das Endstück 24a der Gelenkwelle 24 auch ein Laufrad 26 aufgepresst, dessen eine Frontseite 26a am Boden der Muffe 23 anliegt. Das Laufrad 26 dient auch als Schwungrad und erzeugt einen Kühlluftstrom, der auf den Motor mit innerer Verbrennung 25 und auf die Ableitungsrippen 30b (siehe nachstehend) gerichtet ist.
Bei herkömmlichen Modellen hat der Bediener die Zugstange 21 kräftig zu ziehen, um die Riemenscheibe 22 und schließlich die Gelenkwelle 24 in Rotation zu versetzen, welche auf an sich bekannte Weise den Motor mit innerer Verbrennung 25 in Gang setzt.
Wie in den Abb. 6 und 7 gezeigt wird, liegt die Gelenkwelle 24 auf einer Stützvorrichtung und insbesondere auf zwei Widerlagern 27a, 27b auf, welche innerhalb des zwischen ihnen liegenden Raumes eine Kammer 27c bilden, in welcher die Kurbel 28 der Gelenkwelle 24 untergebracht ist.
Die Gelenkwelle 24 wird insbesondere von einer Stützvorrichtung 27 mittels eines Paares Kurbelwellenlager 29 getragen. Im dargestellten Fall handelt es sich bei den Kurbelwellenlagern 29 um zwei Kugellager. Auf der Stützvorrichtung 27 liegt auch ein Zylinder 30 auf, welcher ebenfalls Teil des Motors mit innerer Verbrennung 25 ist, dessen Außenwand 30a mit zahlreichen Rippen 30b zur Ableitung eines Teils der Wärmeenergie versehen ist, die während des Betriebs des Motors mit innerer Verbrennung 25 erzeugt wird.
Im Innern des Zylinders 30 befindet sich ein Kolben 31, welcher mit der Gelenkwelle 24 über eine Pleuelstange 32 verbunden ist, deren erstes Endstück 32a gelenkig mit einem ersten Zapfen 33 verbunden ist, welcher fest mit der Gelenkwelle 24 verbunden ist. Jeder Zapfen 33, 34 wird von je einem Rollenlager getragen.
Zwischen der Frontfläche 31a des Kolbens 31 und der Kopffläche 30c des Zylinders 30 entsteht die Verbrennungskammer 35, in welche das aktive Ende einer Zündkerze 36 hineinragt. Der Kolben 31 ist außerdem auf bekannte Weise mit einem Ölabschaber 31b und zwei Segmenten versehen.
Wie in Abb. 11 gezeigt wird, ist der Zylinder 30 außerdem mit einem Ansaugventil 37 und einem Ventil 38 zum Ausstoß der Abgase versehen. Das Ansaugventil 37 wird aus dem Tank 39 mit Benzin versorgt, welches beim Durchfluss durch die Vergaservorrichtung 40 vorab mit Luft gemischt wird. Der Tank 39 ist mit einem Einfüllstopfen 39a versehen. Das Abgasventil 38 ist seinerseits mit einem Auspufftopf 41 verbunden, über welchen die Abgase nach außen geleitet werden. Die Versorgungsgruppe ist außerdem mit einem Luftfilter 39b versehen.
Zur Betätigung der Ventile 37, 38 wird auf an sich bekannte Weise ein Stößelmechanismus 42 eingesetzt, welcher in den Abb. 8 und 9 detailliert dargestellt ist.
Dieser Stößelmechanismus 42 umfasst ein Zahnrad 43, welches ebenfalls auf eines der Enden 24b der Gelenkwelle 24 aufgepresst ist. Das Zahnrad 43 greift in ein Zahnrad 44 ein, welches über eine Welle 45 an die Stützvorrichtung 27 angelenkt ist. Eine Nocke 46 ist fest mit dem Zahnrad 44 verbunden und steuert einen Ventilstößel 47, der eine Schwingvorrichtung 48 umfasst, welche um einen Zapfen 49 und zwei Spindeln 50, 51 schwingt, welche jeweils mit einem der Kipphebel 52, 53 verbunden sind, welche beide an einen Zapfen 54 angelenkt sind (Abb. 10). Jedes Ventil 37, 38 wird durch die entsprechende Feder 37a, 38a positioniert (Abb. 8).
Wie in den Abb. 6, 7, 8 gezeigt wird, befinden sich die Ventile 37, 38 und die Kipphebel 52, 53 in einem Raum 55, welcher durch einen Deckel 56 begrenzt wird, welcher am Kopf des Motors 25 befestigt ist.
In Abb. 8 wird gezeigt, wie die Spindeln 50, 51 des Ventilstößels 47 jeweils von einer Rinne 58, 59 aufgenommen werden, welche im Gehäuse des Zylinders 30 angelegt ist. Jede Spindel 50, 51 bewegt sich in der jeweiligen Rinne 58, 59, ohne an die Wänden der Rinne zu streifen.
Wie im weiteren noch eingehender erläutert wird, dienen die beiden Rinnen 58, 59 auch für den Rückfluss des Öls zur Schmierung des Motors 25.
Auf die Gelenkwelle 24 ist außerdem ein Zahnritzel 60 aufgepresst, um welches sich die Kette 18 rollt (Abb. 6, 7). Dieses Zahnritzel 60 wird durch die Gelenkwelle 24 in Rotation versetzt, welche ihrerseits von der Hin- und Herbewegung der Pleuelstange 32 angetrieben wird.
Das Zahnrad 43 greift nicht nur in das bereits erwähnte Zahnrad 44 des Stößelmechanismus 42, sondern auch in ein weiteres Zahnrad 61 ein, welches eine Zahnradpumpe 62 in Rotation versetzt, die, wie noch gezeigt wird, eine gewisse Menge Öl zur Kette 18 pumpt.
Zu diesem Zweck ist im unteren Teil der Motorsäge 10 ein Schmieröltank 63 vorgesehen, welcher, wie noch gezeigt wird, sowohl zur Schmierung des Motors mit innerer Verbrennung 25 als auch der Kette 18 dient.
Außerdem ist der Tank 63 mit einem Einfüllstopfen 63a (Abb. 2) versehen, welcher auf einen (nicht abgebildeten) Stutzen zum Einfüllen des Öls aufgeschraubt wird. Dieses Öl dient wie bereits gesagt, zur gleichzeitigen Schmierung der Stange 17, der Kette 18 und der mechanischen Organe des Viertaktmotors 25.
Die Zahnradpumpe 62 umfasst eine Endlosschraube 62a (Abb. 6), die in ein Rad 62b eingreift, welches dazu dient, die gewünschte Pumpwirkung auf das Mineral- oder Synthetiköl auszuüben. Zu diesem Zweck wird ein Tiefgangschlauch 64 verwendet, welcher mit einem Filter 65 ausgestattet ist, welcher auf dem Boden des Tanks 63 aufliegt.
Wie in den Abb. 8 und 9 dargestellt ist, ist die Zahnradpumpe 62 an eine Druckleitung 66 angeschlossen, über welches das Mineral- oder Synthetiköl auf die Kette 18 geleitet wird, um die gewünschte Schmierwirkung zu erzielen.
Wie in Abb. 5 gezeigt wird, ist der Tank 63 mit dem Raum 55 über eine Leitung 67 verbunden, welche aus dem Körper des Motors mit innerer Verbrennung 25 herausgearbeitet wurde. Außerdem erstreckt sich die Leitung 67 mit Hilfe eines Tiefgangschlauch 68 ins Innere des Tanks hinein.
Die Abb. 6 und 7 zeigen, wie der Tank 63 mit der Kammer 27c verbunden ist, in welcher die Kurbel 28 der Gelenkwelle 24 über ein einseitig gerichtetes Ventil 69 gelagert ist, welches an einem Schlitz 70 vorgesehen ist.
Das einseitig gerichtete Ventil 69 umfasst seinerseits eine Lamelle 69a, welche in der in Abb. 7 dargestellten, offenen Position auf einem Anschlagelement 69b aufliegt, welches mittels einer Schraube 71 am Körper des Tanks 63 befestigt ist.
Außerdem sind die Zahnräder 43, 44 und 61 wie in den Abb. 6, 7 gezeigt wird, in einem Gehäuse 72 enthalten, welches mit herkömmlichen Mitteln auf der einen Seite am Zylinder 30 und auf der anderen Seite am Körper des Tanks 63 befestigt ist, wobei dieses Gehäuse 72 außerdem auf die Gelenkwelle 44 mittels eines Lagers 73 aufgepresst ist, das mit einer Ölabdichtung verbunden ist, die zur Gewährleistung der Dichtigkeit und zur Verhinderung von Ölverlusten aus dem Gehäuse 72 dient. Das Gehäuse stellt daher die Begrenzung eines Raumes 74 dar, welcher zum Innenraum des Zylinders 30 hin über einen Durchgang 75 geöffnet ist, welcher aus der Wand des Zylinders 30 herausgearbeitet wurde. Der Raum 74 ist auch zur Kammer 27c hin über einen Durchgang 76 geöffnet, dessen Zweck nachstehend noch erläutert wird.
Der Tank 63, der Tiefgangschlauch 68, die Leitung 67, der Raum 55, die Rinnen 58, 59, der Raum 74, die Durchgänge 75, 76 und die Kammer 27c bilden den Schmierölkreislauf.
Während des Gebrauchs, wenn sich der Kolben 31, wie in Abb. 6 gezeigt wird, am oberen Totpunkt (PMS) befindet, entsteht im Innern des Zylinders 30 und in der Kammer 27c ein Unterdruck, welcher über den Tiefgangschlauch 68 und die Leitung 67 eine Rückzugkraft auf das im Tank 63 enthaltene Schmieröl zum Raum 55 hin ausübt. Dadurch werden die Ventilköpfe 37, 38 und die Kipphebel 52, 53 geschmiert.
Aufgrund der Schwerkraft beginnt das Schmieröl nach unten in den Raum 74 über die beiden Rinnen 58, 59 zu fließen, in welchen, wie gezeigt wurde, sich die Spindeln 50, 51 befinden. Auf diese Weise werden der Stößelmechanismus 42 und die Zahnräder 43, 44 und 61 geschmiert. Gleich danach sorgt das unter Druck stehende Öl beim Durchfließen der Durchgänge 75, 76 für die Schmierung des Innenraums des Zylinders 30, der beiden Kurbelwellenlager 29, der Zapfen 33, 34, der Kurbel 28 sowie der beiden Rollenlager.
Wenn sich der Kolben 30 hingegen am unteren Totpunkt (PMI) (Abb. 7) befindet, wird das Schmieröl über das einseitig gerichtete Ventil 69 in den Tank 63 gepresst, wodurch der Flüssigkeitskreislauf geschlossen wird.
Während des darauffolgenden Taktes des Motors mit innerer Verbrennung 10 findet dann natürlich emeut ein Schmierölfluss in der zuvor beschriebenen Weise statt usw. Die Vorteile der vorliegenden Vorrichtung sind:

- Verwendung eines Viertaktmotors mit innerer Verbrennung statt des herkömmlichen Zweitaktmotors;
- Verminderung der Geräuschbelastung durch die Motorsäge, Verminderung der umweltbelastenden Rauchgase und des Treibstoff und Ölverbrauchs;
- optimale Schmierung der Motor- und Sägenteile mit einem einzigen Tank; und schließlich
- einfachere Handhabung für den Bediener, da nur ein Einfüllstopfen für das Schmieröl gebraucht wird, welches die Stange, die Kette, das Ritzel sowie die mechanischen Organe des Motors gleichzeitig schmiert.

Claims

1. Tragbare Motorsäge (10), umfassend:
ein Gehäuse (11);
ein Paar Griffe (12, 13);
eine Klinge (19), ausgestattet mit einer Schneidekette (18);
einen Motor mit innerer Verbrennung (25), der die besagte Kette (18) und die Gelenkwelle (24) in Rotation versetzt sowie
eine Startvorrichtung (20) des besagten Motors mit innerer Verbrennung (25);
tragbare Motorsäge (10), dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Motor mit innerer Verbrennung (25) ein Viertaktmotor mit innerer Verbrennung ist und dass ein einziger Tank (63) vorgesehen ist, der das Schmieröl für die gleichzeitige Schmierung der besagten Kette (18) und zumindest eines Teils der zum Motor mit innerer Verbrennung (25) gehörenden Bauteile enthält.

2. Tragbare Motorsäge (10) gemäß Anspruch 1, bei welcher nur ein Öltank (63) und nur ein Einfüllstopfen (63a) für die Schmierung der Stange (17), der Kette (18) und der mechanischen Organe des Viertaktmotors mit innerer Verbrennung (25) vorgesehen ist.

3. Tragbare Motorsäge (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher außer dem Tank (63) ein Tiefgangschlauch (68), eine Leitung (67), ein Raum (55), zwei Rinnen (58, 59), ein Raum (74), zwei Durchgänge (75, 76) und eine Kammer (27c) vorhanden sind, welche einen Kreislauf für das Schmieröl bilden.

4. Tragbare Motorsäge (10) gemäß Anspruch 3, bei welcher die besagte Leitung (67) aus dem Körper des Motors mit innerer Verbrennung (25) herausgearbeitet ist.

5. Tragbare Motorsäge (10) gemäß Anspruch 3, bei welcher jede der besagten Rinnen (58, 59) dazu dient, eine Spindel (50, 51) eines Ventilstößels (47) aufzunehmen, welcher die Öffnung und Schließung eines Ventils (37) zur Ansaugung eines Benzin-Luftgemischs und eines Ventils (38) zum Ausstoß der Abgase steuert.

6. Tragbare Motorsäge (10) gemäß Anspruch 3, bei welcher der besagte Raum (74) ein erstes Zahnrad (43) aufnimmt, welches gleichzeitig und phasengleich in ein zweites Zahnrad (44), welches eine Nocke (46) dreht, und in ein Element (62a) einer Zahnradpumpe (62) eingreift, welche das Schmieröl aus dem besagten Einheitstank (63) zur besagten Kette (18) pumpt.

7. Tragbare Motorsäge (10) gemäß Anspruch 6, bei welcher der Raum (74) mittels eines ersten, aus der Wand des Zylinders (30) herausgearbeiteten Durchgangs (75) in Verbindung mit dem Innenraum des Zylinders (30) steht, wobei der Raum (74) über einen zweiten Durchgang (76) außerdem mit der Kammer (27c) in Verbindung steht.

8. Tragbare Motorsäge (10) gemäß Anspruch 5, bei welcher in der Kammer (27c), wenn der Kolben (31) des Motors mit innerer Verbrennung (25) sich am oberen Totpunkt (PMS) befindet, ein Unterdruck entsteht, welcher eine Rückzugkraft auf das im Tank (63) enthaltene Schmieröl über die Leitung (67) zum Raum (55) hin erzeugt, wodurch die Schmierung des Ansaugventils (37), des Abgasventils (38) und der jeweiligen Kipphebel (52, 53) bewirkt wird.

9. Tragbare Motorsäge (10) gemäß Anspruch 8, bei welcher das Schmieröl durch die Schwerkraft über die Rinnen (58, 59) in den Raum (74) hineinfließt, wodurch die Schmierung des Ventilstößels (47) und der Zahnräder (43, 44, 61) bewirkt wird.

10. Tragbare Motorsäge (10) gemäß Anspruch 8, bei welcher das Schmieröl über die beiden Durchgänge (75, 76) das Innere des Zylinders (30), die beiden Kurbelwellenlager (29) der Gelenkwelle (24) und die beiden Zapfen (33, 34) schmiert, mit welchen eine Pleuelstange (32) gelenkig verbunden ist.

11. Tragbare Motorsäge (10) gemäß Anspruch 8, bei welcher das Schmieröl, wenn der Kolben (31) sich am unteren Totpunkt (PMI) befindet, zum Tank (63) gepresst wird und dabei ein einseitig gerichtetes Ventil (69) durchfließt.