DE19939464B4

DE19939464B4 - Motorkettensäge

Info

Publication number: DE19939464B4
Application number: DE1999139464
Authority: DE
Inventors: Hanswerner Koegler; Heiko Below
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-08-20
Filing date: 1999-08-20
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2019-08-21
Also published as: GB2355227A; DE19939464A1; GB2355227B; GB0019740D0

Abstract

Bei einer Motorkettensäge mit Sägekette und einer Dosierpumpe zum Versorgen der Sägekette mit Schmiermittel, die einen einseitig geschlossenen Pumpenzylinder (10), einen darin geführten Pumpenkolben, der eine Pumpenkammer (12) begrenzt, in welcher eine Ansaugöffnung (13) und eine Auslaßöffnung (15) münden, und ein die Ansaugöffnung (13) steuerndes Ventilglied aufweist, ist zwecks Erzielung einer von der Länge des Kolbenhubs unabhängigen Fördermenge pro Kolbenhub der Dosierpumpe die Ansaugöffnung (13) im Zylindermantel (101) und die Auslaßöffnung (14) im Zylinderdeckel (102) angeordnet, der topfförmige Hubkolben (11) im Topfmantel (111) mit einer beim Kolbenhub an der Ansaugöffnung (13) vorbeigleitenden Entlastungsöffnung (19) versehen, das Ventilglied als Kugel (16) ausgebildet, über die sich der Topfmantel (111) nahezu spaltlos hinwegzuschieben vermag und eine Druckfeder (17) vorgesehen, die sich zwischen Kugel (16) und Topfboden (112) abstützt (Fig. 1).

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Motorkettensäge der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.
Bei einer Motorkettensäge mit einer Schmiermittel-Dosierpumpe der eingangs genannten Art ( DE 199 08 939.6 ) wurde bereits vorgeschlagen, zur konstruktiven Vereinfachung der Pumpe Ansaug- und Auslaßöffnung über ein einziges Ventilglied abhängig von der Hubrichtung des Pumpenkolbens zu steuern. Das Ventilglied ist dazu als scheibenförmige Membran ausgebildet, die mittig zwischen dem Pumpenzylinder und einem den Pumpenzylinder abschließenden, die Ansaug- und Auslaßöffnung aufweisenden Zylinderkopf eingeklemmt ist.
Ansaug- und Auslaßöffnung liegen an der Außenkontur der Membran, vorzugsweise in gegenüberliegenden Bereichen, so daß die Membran abwechselnd auf der einen Seite öffnend und auf der anderen Seite schließend leicht auslenkbar ist. Die gewünschte Fördermenge der Schmiermittelpumpe pro Kolbenhub wird durch Einstellen der Größe ihres Kolbenhubs erzielt, was mittels eines außen am Gehäuse der Kettensäge zugänglichen Bundbolzens vorgenommen werden kann.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Motorkettensäge mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß die Dosierpumpe zur Schmiermittelversorgung der Sägekette unabhängig von der Größe ihres Kolbenhubs eine konstante Fördermenge pro Kolbenhub liefert, die durch den Abstand der beiden Steuerkanten im topfförmigen Hubkolben voneinander festlegbar ist. Ist eine von außen auf dem Pumpenkolben wirkende Linearbewegung, die z. B. über einen Exzenter oder eine Kurbelwange vom Pumpenantrieb auf den Pumpenkolben übertragen wird, größer als von der Pumpe benötigt wird, so wird das überschüssige Druckmittel oder Medium immer über die Ansaugöffnung in den Vorratsraum zurückgedrückt. Damit ist es möglich, Einbautoleranzen in der Lage der Pumpe zum Pumpenantrieb ohne Funktionsbeeinflussung der Pumpe zuzulassen.
Die Dosierpumpe besteht nur aus wenigen Teilen, da jedes Teil eine Doppelfunktion übernimmt. So dient die Druckfeder zur Kolbenrückstellung und zur Ventilabdichtung, die Kugel hat Ventil- und Steuerkantenfunktion und der Pumpenkolben ist Druck- und Steuerorgan.
Das Auslaßventil öffnet bei vorgespannter Feder, wodurch hohe Förderdrücke möglich sind, die Verunreinigungen in der Druckleitung, z. B. Sägespäne, beseitigen oder aber harzende oder steife bzw. kalte Öle fördern können. Weiterhin ist die Dosierpumpe selbstverschließend, so daß kein Druckmittel oder Medium in der Ruhephase der Pumpe austreten kann.
Zeichnung
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen jeweils in prizipieller Darstellung:
1 eine perspektivische Darstellung einer elektromotrischen Kettensäge,
2 einen Längsschnitt einer Dosierpumpe, der Kettensäge in 1,
3 bis 10 eine gleiche Darstellung der Dosierpumpe wie in 2 in acht verschiedenen Stadien während des Förderhubs des Pumpenkolbens.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die in 1 perspektivisch dargestellte elektromotrische Kettensäge weist ein Gehäuse 30 mit einem Handgriff 31 und einem Zusatzhandgriff 32 auf. Aus dem Gehäuse 11 steht ein Schwert 33 vor, auf dem eine Sägekette 34 umlaufend geführt ist. Die Sägekette 34 ist im Innern des Gehäuses 30 in ein Kettenrad eingehängt, das über ein Getriebe von einem Elektromotor angetrieben wird. Das Gehäuse 30 trägt im Eintrittsbereich der Sägekette 34 zwischen Schwert 33 und Gehäuse 30 nach vorn gerichtete Zähne 35, mit denen die Kettensäge an einem Werkstück zum sicheren Sägen schwenkbar festlegbar ist. Eine Betätigungshandhabe 36 im Bereich des Handgriffs 31 dient dem Ein- und Ausschalten des Elektromotors der Kettensäge.
2 zeigt eine als Prinzipskizze im Längsschnitt dargestellte Dosierpumpe, die im Gehäuse 30 aufgenommen ist und die Sägekette mit Schmiermittel versorgt. Die Dosierpumpe weist einen Pumpenzylinder 10, der an einer Stirnseite mit einem Zylinderdeckel 102 verschlossen ist, und einen im Pumpenzylinder 10 axial verschieblich geführten topfartigen Pumpenkolben 11, auf. Der mit seiner Topföffnung dem Zylinderdeckel 102 zugekehrte Pumpenkolben 11 begrenzt zusammen mit dem Zylindermantel 101 und dem Zylinderdeckel 102 eine Pumpenkammer 12, in der eine Ansaugöffnung 13 und eine Auslaßöffnng 14 münden. Wie hier nicht weiter dargestellt ist, ist die Ansaugöffnung 13 über eine Druckmittelleitung mit einem Vorratsbehälter für Schmiermittel verbunden, und über die Auslaßöffnung 14 wird Schmiermittel der Sägekette 34 zugeführt. Die Ansaugöffnung 13 ist im Zylindermantel 101 und die Auslaßöffnung 14 mittig im Zylinderdeckel 102 des Pumpenzylinders 10 angeordnet, wobei die Auslaßöffnung 14 von einem Ventilsitz 15 für ein als Kugel 16 ausgebildetes Ventilglied umschlossen ist. Zwischen der Kugel 16 und dem Topfboden 112 des Pumpenkolbens 11 stützt sich eine Druckfeder 17 ab, die sowohl die Funktion einer Ventilschließfeder als auch die Funktion einer Rückstellfeder für den Pumpenkolben 11 ausübt. Der Pumpenkolben 11 wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel von einem sich drehenden Exzenter 18 in Richtung Zylinderboden 102 angetrieben, wobei die Druckfeder 17 für eine kraftschlüssige Anlage des Pumpenkolbens 11 an dem Umfang des Exzenters 18 und für die Rückstellung des Pumpenkolbens 11 sorgt. Der Exzenter 18 wird seinerseits von dem nicht dargestellten Elektromotor über ein mit 22 angedeutetes Zahnradgetriebe in Drehrichtung versetzt, dessen Abtriebsrad mit dem Exzenter 18 auf einer gemeinsamen Welle 23 drehfest sitzt. Die Linearbewegung des Pumpenkolbens 11 kann aber auch in anderer Weise, z. B. durch eine Kurbelwange, erzeugt werden.
Im Topfmantel 111 des Pumpenkolbens 11 ist eine Entlastungsöffnung 19 so angeordnet, daß sie beim Kolbenhub über die Ansaugöffnung 13 hinweggleitet. Der Außendurchmesser der Kugel 16 und der Innendurchmesser des topfförmigen Pumpenkolbens 11 sind so aufeinander abgestimmt, daß sich der Pumpenkolben 11 mit seinem Topfmantel 111 nahezu spaltlos über die Kugel 16 hinwegzuschieben vermag, wobei der Topfrand des Pumpenkolbens 11 eine erste Steuerkante 20 und die dem Topfrand zugekehrte Begrenzungskante der Entlastungsöffnung 19 eine zweite Steuerkante 21 bilden, Beide Steuerkanten 20,21 wirken jeweils mit der Kugel 16 zusammen.
Die Funktionsweise der beschriebenen Dosierpumpe ist in 3–10 dargestellt. Dabei wird zur Vereinfachung der Beschreibung die Pumpenkammer 12 gedanklich in Hohlraum 121 und Druckraum 122 unterteilt, wobei der Hohlraum 121 der Innenraum des topfförmigen Kolbens 11 und der Druckraum 122 der Raum unterhalb der Kugelmitte ist, der bis zum Zylinderdeckel 102 reicht.
Wird der Pumpenkolben 11 durch Drehen des Exzenters 18 nach unten bewegt (3), entweicht das im folgenden als Druckmittel bezeichnete Schmiermittel aus dem Hohlraum 121 und dem Druckraum 122 durch die Ansaugöffnung 13 und wird in den Vorratsbehälter zurückgedrückt. Erreicht der Pumpenkolben 11 mit seiner ersten Steuerkante 20 die Kugelmitte (4), wird die Verbindung des Druckraums 122 zur Ansaugöffnung 13 unterbrochen, und es kann nur noch das Druckmittel aus dem Hohlraum 121 über die Ansaugöffnung 13 abströmen. Bei der weiteren Kolbenbewegung (5) hebt das Druckmittel im Druckraum 122 die Kugel 16 an, und Druckmittel strömt über die Auslaßöffnung 14 aus der Pumpe ab. Das Druckmittel im Hohlraum 121 fließt dabei weiter über die Ansaugöffnung 13 ab.
Überläuft die zweite Steuerkante 21 die Kugelmitte (6), kann nunmehr auch das Druckmittel aus dem Druckraum 122 über den Hohlraum 121 zur Entlastungsöffnung 19 strömen und dort ebenfalls über die Ansaugöffnung 13 abfließen. Die Kugel 16 wird durch die Druckfeder 17 wieder auf den Ventilsitz 15 aufgedrückt und damit die Auslaßöffnung 14 verschlossen. Die Pumpphase ist beendet, obwohl der Pumpenkolben 11 sich weiter bis zum unteren Totpunkt bewegt (7).
Wird der Pumpenkolben 11 vom angetriebenen Exzenter 18 entlastet, drückt die sich auf der Kugel 16 abstützende Druckfeder 17 dem Pumpenkolben 11 zurück (8). Dabei kann anfangs das Druckmittel vom Vorratsbehälter sowohl in den Hohlraum 121 als auch in den Druckraum 122 fließen. Bewegt sich der Pumpenkolben 11 weiter nach oben, so schließt er mit Überführen der Kugelmitte durch die zweite Steuerkante 21 den Druckraum 142 ab, und die Pumpe muß hier einen Unterdruck erzeugen (9). Bei weiterer Kolbenbewegung überfährt anschließend die erste Steuerkante 20 die Kugelmitte (10), und der Hohlraum 121, der Druckraum 122 und der Vorratsbehälter sind miteinander verbunden, wodurch solange das Druckmittel in die Pumpenkammer 12 strömt, solange der Pumpenkolben 11 sich in Richtung seines oberen Totpunktes bewegt. Ist der Pumpenkolben 11 an seinem oberen Totpunkt angelangt, wiederholt sich der zuvor beschriebene Zyklus, der mit der Abwärtsbewegung des Pumpenkolbens eingeleitet wird.
Wie aus der in 3–10 illustrierten Funktionsweise der Dosierpumpe leicht zu entnehmen ist, ist die Fördermenge pro Hub konstant und wird durch den Abstand der beiden Steuerkanten 20, 21 voneinander festgelegt. Durch Verlagerung der Entlastungsöffnung 19 kann somit die gewünschte Fördermenge vorgegeben werden, die dann unveränderlich festliegt.
Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung der Dosierpumpe als Schmiermittelpumpe für Motorkettensägen beschränkt. Die Dosierpumpe kann vielmehr zur Dosierung von Flüssigkeiten in unterschiedlichsten Anwendungsfällen zum Einsatz kommen, in denen eine konstante Fördermenge eines Druckmittels gefördert werden soll.

Claims

Motorkettensäge mit einer Sägekettte und einer Dosierpumpe zum Versorgen der Sägekette mit Schmiermittel, die einen Pumpenzylinder (10), der an einer Stirnseite mit einem Zylinderdeckel (102) abgeschlossen ist, einen im Pumpenzylinder (10) geführten Pumpenkolben (11), der mit dem Zylinderdeckel (102) eine Pumpenkammer (12) begrenzt, eine Ansaugöffnung (13) und eine im Zylinderdeckel (102) angeordnete Auslaßöffnung (14), die beide in der Pumpenkammer (12) münden, und ein die Auslaßöffnung (14) steuerndes Ventilglied aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnung im Zylindermantel (101) des Pumpenzylinders (10) ausgebildet ist, da er Pumpenkolben (11) Topfform aufweist und im Topfmantel (111) eine beim Kolbenhub an der Ansaugöffnung (13) vorbeigleitende Entlastungsöffnung (19) besitzt, daß das Ventilglied als Kugel (16) ausgebildet ist, die von einer am Topfboden (112) des Pumpenkolbens (11) sich abstützenden Druckfeder (16) auf die Auslaßöffnung (14) aufgedrückt ist, und daß die Kugel (16) einen solchen Durchmesser aufweist, daß der Topfmantel (111) nahezu spaltlos über die Kugel (16) schiebbar ist und dabei sein Topfrand und die dem Topfrand zugekehrte Begrenzungskante der Entlastungsöffnung (19) jeweils eine mit der Kugel (16) zusammenwirkende Steuerkante (20, 21) bilden.
Motorkettensäge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch axiale Verlagerung der Entlastungsöffnung (19) die Fördermenge pro Kolbenhub einstellbar ist.
Dosierpumpe mit einem Pumpenzylinder (10), insbesondere für eine Motorkettensäge, der an einer Stirnseite mit einem Zylinderdeckel (102) abgeschlossen ist, mit einem im Pumpenzylinder (10) geführten Pumpenkolben (11), der mit dem Zylinderdeckel (102) eine Pumpenkammer (12) begrenzt, mit einer Ansaugöffnung (13) und einer im Zylinderdeckel (102) angeordneten Auslaßöffnung (14), die beide in der Pumpenkammer (12) münden, und mit einem die Auslaßöffnung (14) steuernden Ventilglied, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnung im Zylindermantel (101) des Pumpenzylinders (10) ausgebildet ist, daß der Pumpenkolben (11) Topfform aufweist und im Topfmantel (111) eine beim Kolbenhub an der Ansaugöffnung (13) vorbeigleitende Entlastungsöffnung (19) besitzt, daß das Ventilglied als Kugel (16) ausgebildet ist, die von einer am Topfboden (112) des Pumpenkolbens (11) sich abstützenden Druckfeder (16) auf die Auslaßöffnung (14) aufgedrückt ist, und daß die Kugel (16) einen solchen Durchmesser aufweist, daß der Topfmantel (111) nahezu spaltlos über die Kugel (16) schiebbar ist und dabei sein Topfrand und die dem Topfrand zugekehrte Begrenzungskante der Entlastungsöffnung (19) jeweils eine mit der Kugel (16) zusammenwirkende Steuerkante (20, 21) bilden.