DE2706389C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Füllungsregeleinrichtung für Verbrennungsmotoren, insbesondere von Motorsägen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In verschiedenen Einsatzfällen für Verbrennungsmotoren ist es erforderlich, die Drosseleinrichtung so auszubil­ den, daß sie automatisch in die Leerlaufstellung zurück­ kehrt. Dabei ist es vielfach erforderlich, daß die Dros­ seleinrichtung, wenn der Motor beispielsweise von Hand angelassen wird, mit einem Halteglied versehen wird, welches die Drosseleinrichtung in einer speziellen Startstellung hält. Um hierbei nicht die automatische Rückstellung der Drosseleinrichtung in die Leerlaufstel­ lung zu unterbinden, ist es wiederum nötig, daß auch das Halteglied automatisch zurückgestellt wird. Hierzu ist im Bereich der Drosseleinrichtung am Motor häufig eine be­ sondere Steuerhandhabe vorgesehen, mit der das Halteglied bedient werden kann. Die Handgriffe von Motorsägen mit den Bedienungshebeln und dgl. werden bei neueren Motor­ sägen häufig gegen Erschütterungen und Vibrationen vom Motor und vom Werkzeug her isoliert. Damit geht eine ge­ wisse Beweglichkeit der Bedienungshandhabe für die Dros­ seleinrichtung gegenüber dem Motor einher, wodurch es schwierig wird, eine genau bestimmte Starteinstellung für die Drosseleinrichtung festzulegen. Derzeit sind Motor­ sägen mit Benzinmotoren auf dem Markt, deren Drehzahl beim gleichen Modell beim Betrieb ohne Last in der Start­ einstellung der Drosseleinrichtung um bis zu 100 Umdre­ hungen pro Sekunde schwankt. Dies ist sehr nachteilig, da einerseits der Motor beim Start bis auf Drehzahlen hoch­ drehen kann, die insbesondere für den kalten Motor schädlich sind, während andererseits eine derart schnel­ laufende Motorsäge gerade sofort nach dem Start Unfälle verursachen kann.

Weiterhin muß für den Kaltstart eines Verbrennungsmotors in der Regel eine Starteinrichtung vorgesehen sein. Mo­ toren mit Drosseleinrichtungen der vorstehend erläuterten Art haben somit drei unterschiedliche Bedienungshandha­ ben, die betätigt werden müssen, nämlich für die Drossel­ einrichtung, das Halteglied und die Starteinrichtung. Die Starteinrichtung muß von Hand zurückgestellt werden, wenn der Motor anspringt, wobei es häufig erforderlich ist, den Motor erneut zu starten.

Die Starteinrichtung muß, um Motorschäden zu vermeiden, so angeordnet sein, daß sie im normalen Betrieb des Mo­ tors nicht in ihre Arbeitsstellung für Kaltstart, bei­ spielsweise infolge Erschütterungen und Vibrationen vom Motor her, zurückkehren kann. Daher weisen Verbrennungs­ motoren häufig Einrichtungen auf, welche eine solche un­ beabsichtigte Rückstellung der Kaltstarteinrichtung in ihre Arbeitsstellung vermeiden.

Aus der US-PS 39 07 945 ist eine Füllungsregeleinrich­ tung für Verbrennungsmotoren bekannt, die eine Drossel­ einrichtung und eine zwischen einer Ruhestellung und einer Kaltstartstellung einstellbare Starteinrichtung aufweist. Durch Betätigung des Steuergliedes der Start­ einrichtung wird diese über ein Halteglied aus ihrer Ru­ hestellung in die geschlossene Kaltstartstellung gebracht und zugleich die Drosseleinrichtung in ihrer teilweise geöffneten Kaltstartstellung festgelegt. Ein weiteres Öffnen der Drosseleinrichtung durch Betätigung ihres Steuergliedes ist hingegen ohne Einfluß auf die Stellung der Starteinrichtung. Hieraus ergibt sich als Nachteil dieser Füllungsregeleinrichtung, daß es nicht möglich ist, nach dem Starten des Motors allein durch weiteres Öffnen der Drosseleinrichtung die Starteinrichtung zur Rückkehr in ihre Ruhestellung zu veranlassen, sondern jeweils eine gesonderte Rückführung durch Betätigung des Steuergliedes der Starteinrichtung erforderlich ist. Außerdem ist bei dieser bekannten Füllungsregeleinrich­ tung nicht auszuschließen, daß die Starteinrichtung auf­ grund von Motorvibrationen unbeabsichtigt in die Kalt­ startstellung zurückkehrt.

Ausgehend von einer Füllungsregeleinrichtung der eingangs genannten bekannten Gattung, liegt die Aufgabe vor, eine Füllungsregeleinrichtung zu schaffen, bei der die erfor­ derliche Anzahl von Bedienungshandhaben und Bedienungs­ handgriffen sowie die Anzahl der Startversuche für einen Kaltstart vermindert ist, die Drosseleinrichtung vor dem Start in eine genau definierte Startstellung einstellbar ist und eine unbeabsichtigte Rückstellung der Startein­ richtung in ihre Kaltstartstellung zuverlässig vermieden ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 schematisch vereinfacht eine Seitenansicht eines Vergasers mit einer erfindungsgemäßen Füllungsregeleinrichtung;

Fig. 2 den Vergaser gemäß Fig. 1 von oben; und

Fig. 3 und 4 Darstellungen gemäß Fig. 1 mit unter­ schiedlichen Arbeitsstellungen der Ein­ stelleinrichtungen.

Der Vergaser weist in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise eine Drosseleinrichtung auf, die als Drosselklappe 1 ausgebildet ist, welche schwenkbeweglich an einer Welle 2 befestigt ist. Die Welle 2 durchsetzt einen in Fig. 1 gestrichelt veranschaulichten Gas- bzw. Gemischkanal. Eine Torsionsfeder 3 ist am Umfang der Welle 2 angeordnet und derart am Vergaser befestigt, daß sie über einen zweiarmigen Hebel 4 und die Welle 2, die drehfest mit dem Hebel 4 verbunden ist, die Drosselklappe 1 in der ge­ wählten Darstellung im Uhrzeigersinn zu drehen sucht, also in die voll drosselnde Arbeitsstellung drängt. Der zweiarmige Hebel 4 ist zu beiden Seiten der Welle 2 mit Vorsprüngen 5 und 7 versehen. Der erste Vorsprung 5 ar­ beitet mit einer lediglich in Fig. 1 veranschaulichten Schubstange 6 derart zusammen, daß die Drossel­ klappe 1 den Gas- oder Gemischkanal entsprechend einer Hin- und Herbewegung der Schubstange 6 öffnet oder drosselt. Die Schubstange 6 ist in nicht näher dargestellter Weise der­ art mit einer Bedienungshandhabe verbunden, daß bei Betäti­ gung der Bedienungshandhabe die Hin- oder Herbewegung der Schubstange 6 erfolgt. Der zweite Vorsprung 7 arbeitet mit einer Einkerbung oder Ausnehmung 8 in einem zweiten Hebel 9 einer Starteinrichtung zusammen. Die Starteinrichtung weist eine im Gas- oder Gemischkanal angeordnete Starterklappe 10 auf. Die Starterklappe 10 ist im Gas- oder Gemischkanal mittels einer Welle 11 zwischen einer Offenstellung und einer Drossel­ stellung schwenkbar. An der Welle 11 ist drehfest ein Steuer­ hebel 12 gelagert. Der Steuerhebel 12 weist eine Bohrung 13 auf, die in nicht näher dargestellter Weise derart mit einer Bedienungshandhabe verbunden ist, daß die Starterklappe 10 von Hand in dem Bereich zwischen ihren Endstellungen einge­ stellt werden kann. Der zweite Hebel 9 ist auf der Welle 11 drehbar gelagert, jedoch mit einem Anschlag 14 versehen, der durch den Steuerhebel 12 beaufschlagbar ist, so daß die Dreh­ beweglichkeit des zweiten Hebels 9 auf der Welle 11 derart begrenzt ist, daß bei Drehung im Gegenuhrzeigersinn eine Mitnahme der Welle 11 erfolgt, bis die Starterklappe 10 im Gas- oder Gemischkanal in ihre Offenstellung überführt wor­ den ist.

Am Umfang der Welle 11 ist eine Torsionsfeder 15 vorgesehen, deren eines Ende am Vergaser befestigt ist. Das andere Ende der Torsionsfeder 15 beaufschlagt den zweiten Hebel 9 im Gegenuhrzeigersinn, also in Öffnungsrichtung der Starter­ klappe 10.

Im Betrieb führt eine Drehung des Steuerhebels 12 im Uhr­ zeigersinn zu einer Drehung der Welle 11, die am Steuer­ hebel 12 befestigt ist, wodurch die an der Welle 11 ebenfalls befestigte Starterklappe 10 und der zweite Hebel 9 durch Mitnahme am Anschlag 14 in derselben Richtung geschwenkt wer­ den. Die Torsionsfeder 15 wird hierbei durch ihre Anlage am zweiten Hebel 9 gespannt. Der zweite Hebel 9 trifft bei seiner Bewegung auf den Vorsprung 7 des ersten, zweiarmigen Hebels 4 und schwenkt danach gegen die Kraft der Torsions­ feder 3 die Drosselklappe 1 in Richtung auf ihre Offenstel­ lung. Wenn die Starterklappe 10 ihre Drosselstellung er­ reicht hat, liegt der Vorsprung 7 in der Einkerbung oder Ausnehmung 8 des zweiten Hebels 9. Hierdurch und unter Ein­ wirkung der Torsionsfeder 3 und 15 auf den ersten bzw. den zweiten Hebel 4 bzw. 9 werden die Drosselklappe 1 und die Starterklappe 10 in ihren eingestellten Stellungen gehalten. Die so erreichte Einstellung für Kaltstart ist in Fig. 3 ver­ anschaulicht und zeichnet sich dadurch aus, daß die Starter­ klappe 10 der Starteinrichtung geschlossen ist, während die Drosselklappe 1 der Drosseleinrichtung teilweise geöffnet ist.

Die Rückstellung kann auf zwei verschiedene Arten erfolgen. Zum einen kann mittels der Bedienungshandhabe die Schub­ stange 6 derart betätigt werden, daß sie die Drosselklappe 1 am Vorsprung 5 des zweiarmigen Hebels 4 weiter öffnet. Hier­ durch kommt der Vorsprung 7 von der Einkerbung oder Ausneh­ mung 8 frei, wodurch der zweite Hebel 9 durch die Torsions­ feder 15 im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt wird und der An­ schlag 14 des zweiten Hebels 9 dabei am Steuerhebel 12 an­ greift und so die Starterklappe 10 öffnet. Sobald die Schub­ stange 6 den Vorsprung 5 freigibt, kehrt die Drosselklappe 1 in ihre Drosselstellung zurück, nimmt die Füllungsregelein­ richtung also die in Fig. 1 veranschaulichte Leerlaufstellung ein. Eine weitere Möglichkeit, den Vergaser aus der in Fig. 3 veranschaulichten Stellung zurückzustellen, besteht darin, durch Schwenkung des Steuerhebels 12 in die in Fig. 4 ver­ anschaulichte Stellung die Starterklappe 10 zu öffnen. Die in Fig. 4 veranschaulichte Stellung ist eine Warmstartstel­ lung oder eine Stellung für schnellen Leerlauf. Diese Stellung zeichnet sich dadurch aus, daß die Starterklappe 10 der Starteinrichtung vollständig geöffnet ist, während die Drosselklappe 1 der Drosseleinrichtung nur teilweise ge­ öffnet ist. Die anschließende Arbeitsweise entspricht der weiter oben erläuterten Alternative, mit Ausnahme des Um­ standes, daß die Starterklappe 10 im letztgenannten Fall nicht durch die Torsionsfeder 15 geöffnet werden muß.

Die vorstehend erläuterte Füllungsregeleinrichtung ergibt insbesondere bei Verwendung an Motorsägen wie Motorketten­ sägen bedeutende Vorteile, insbesondere Bedienungsvorteile. Um die Motorsäge für einen Kaltstart vorzubereiten und die Füllungsregeleinrichtung somit in die aus Fig. 3 ersicht­ liche Stellung zu bringen, muß lediglich die Starteinrich­ tung betätigt werden. Bei üblichen Sägen hingegen muß so­ wohl die Starteinrichtung als auch ein erstes Halteglied betätigt werden, welches eine unbeabsichtigte Öffnung der Drossel verhindert, sowie eine Drosseleinrichtung und ein Halteglied für die Drosseleinrichtung, so daß also insgesamt vier unterschiedliche Bedienungshandhaben betätigt werden müssen, während im erfindungsgemäßen Fall nur eine einzige Bedienungshandhabe der Motorsäge zu betätigen ist. Wenn der Motor einer üblichen Motorsäge zündet, so muß die Startein­ richtung unverzüglich zurückgestellt werden und muß die Drosseleinrichtung betätigt werden. In der Regel ist es nicht möglich, diese beiden Bedienungshandgriffe so schnell auszuführen, daß der Motor sauber weiterläuft, so daß häufig ein neuer Startversuch gemacht werden muß, bei dem die Starteinrichtung nicht verwendet wird. Wenn ein Motor mit einer erfindungsgemäßen Füllungsregeleinrichtung zün­ det, so muß lediglich die Bedienungshandhabe für die Drossel­ einrichtung betätigt werden, während die Starteinrichtung automatisch zurückgestellt wird. Durch die hierdurch einge­ sparte Zeit vermindert sich das Risiko, daß der Motor ab­ gewürgt wird, so daß mehrfache Startversuche in aller Regel nicht erforderlich sind.

Wenn ein durchgewärmter Motor gestartet wird, so muß häufig die Drossel über ihre Leerlaufstellung hinaus geöffnet werden. Bei üblichen Sägen erfolgt dies dadurch, daß die Drosselein­ richtung in einer Stellung arretiert wird, wie sie auch für den Kaltstart benutzt wird, wobei drei Bedienungshandhaben betätigt werden müssen. Bei einer Motorsäge mit einer er­ findungsgemäßen Füllungsregeleinrichtung braucht hingegen lediglich die Kaltstarteinrichtung bzw. die Starterklappe in ihre Drosselstellung überführt und anschließend wieder geöffnet werden, so daß die Drosselklappe in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise in ihrer halb geöffneten Stellung arre­ tiert wird. Die Halteglieder werden in jedem Falle zurückge­ stellt, sobald die Drosseleinrichtung betätigt wird.

Die Griffteile moderner Motorsägen sind häufig schwingungs­ isoliert. Da die Drosseleinrichtung mit dem Halteglied hier­ durch gegenüber dem Motor gelenkbeweglich gelagert ist, ist es schwierig, bei solchen vibrationsgeschützten Sägen eine genau definierte Starteinstellung für die Drosseleinrich­ tung vorzugeben. Neben schlechteren Startbedingungen für den Motor ergibt sich hierdurch ein erhöhtes Unfallrisiko, wenn der Motor unter Antrieb des Werkzeugs unmittelbar beim Start schnell hochdreht und dabei hohe Drehzahlen erreicht, da die Bedienungsperson beim Start die Motorsäge noch nicht voll unter Kontrolle hat. Bei einer erfindungsgemäßen Füllungs­ regeleinrichtung wird eine genaue Einstellung der Drossel­ einrichtung erzielt, so daß diese Nachteile nicht auftreten.

Die Bedienungshandhabe für die Starteinrichtung muß bei üb­ lichen Motorsägen vergleichsweise klein und schwierig er­ reichbar ausgebildet werden, um zu vermeiden, daß durch Zweige od. dgl. allzu häufig diese Bedienungshandhabe ver­ stellt und damit der Motor abgewürgt wird. Aus demselben Grund und zur Vermeidung von Vibrationseinwirkungen vom Motor her auf die Starteinrichtung ist der Vergaser in der Regel mit einer Vorrichtung versehen, welche die Startein­ richtung in ihrer für den normalen Betrieb vorgesehenen Stellung hält. Eine Motorsäge mit einer erfindungsgemäßen Füllungsregeleinrichtung kann hingegen ohne Nachteile mit einer Bedienungshandhabe für die Starteinrichtung versehen werden, die selbst mit Handschuhen leicht erreicht und be­ dient werden kann, da die Starteinrichtung automatisch zu­ rückgestellt wird, wenn sie unbeabsichtigt beispielsweise durch einen Zweig od. dgl. betätigt wird. Die automatische Rückstellung vermeidet das Erfordernis eigener Halteglieder zur Arretierung der Starteinrichtung.

Eine Motorsäge mit einer erfindungsgemäßen Füllungsregel­ einrichtung ist von der Konstruktion her im Vergleich zu üblichen Motorsägen einfacher und billiger herzustellen. Durch zwei ganz einfache Bauteile, nämlich den zweiten Hebel 9 und die Torsionsfeder 15, wird ein eigenes Halte­ glied, eine Betätigungshandhabe für das Halteglied und eine weitere eigene Vorrichtung vermieden, welche die Betätigungs­ handhabe der Starteinrichtung gegen eine Überführung in die Startstellung während des normalen Betriebs sichert.

Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern können vielfache Abwandlungen und Abänderungen vor­ genommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So kann die Konstruktion, wenn auf weitere Vorteile verzich­ tet werden soll, noch weiter dadurch vereinfacht werden, daß der zweite Hebel 9 einstückig mit dem Steuerhebel 12 ausge­ führt wird. Weiterhin kann die Füllungsregeleinrichtung auch so ausgeführt werden, daß sie die Drosseleinrichtung und die Starteinrichtung in verschiedenen Stellungskombinationen arretiert, wozu der zweite Hebel 9 und/oder der erste, zwei­ armige Hebel 4 mit mehreren Einkerbungen oder Ausnehmungen 8 bzw. Vorsprüngen 7 versehen werden können. Die erfindungsge­ mäße Füllungsregeleinrichtung kann bei Vergasern mit gegen­ über der veranschaulichten Ausführungsform anderen Drossel­ oder Strömungseinstelleinrichtungen und Starteinrichtungen und in anderen Vorrichtungen zur Erzeugung eines Kraftstoff- Luftgemisches eingesetzt werden, die vom Aufbau üblicher Ver­ gaser abweichen. Weiterhin ist es nicht erforderlich, daß die erfindungsgemäße Füllungsregeleinrichtung direkt an den Vergaser oder eine entsprechende Vorrichtung angesetzt wird, sondern kann die Füllungsregeleinrichtung auch an einer vom Motor entfernten Stelle zur Füllungsregelung eingesetzt wer­ den.

Claims (12)

1. Füllungsregeleinrichtung für Verbrennungsmotoren, insbesondere von Motorsägen, mit einer Drosselein­ richtung und einer Starteinrichtung, die mittels Steuergliedern zwischen einer normalen Ruhestellung und einer Stellung für Kaltstart einstellbar sind, wobei die Starteinrichtung mit einem Halteglied versehen ist, welches durch Betätigung des Steuer­ gliedes der Starteinrichtung aus seiner Ruhestellung in die Stellung für Kaltstart gebracht wird und die Drosseleinrichtung in dieser Stellung festlegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteglied (9) mit einer Verriegelungskontur (8) versehen ist, die mit einem zugehörigen Gegenstück (7) des Betätigungshe­ bels (4) der Drosseleinrichtung (1) so zusammenar­ beitet, daß es nur bei Betätigung des Betätigungs­ hebels (4) der Drosseleinrichtung (1) durch die Kraft einer Rückstellfeder (15) in seine Ruhestel­ lung zurückkehrt und dabei die Starteinrichtung (10) zwangsläufig öffnet.

2. Füllungsregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (4) mit einer Rückstellfeder (3) verbunden ist.

3. Füllungsregeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (12) der Starteinrichtung (10) auf einem im Gas- oder Ge­ mischkanal drehbar angeordneten Lagerzapfen oder einer Welle (11) gelagert ist.

4. Füllungsregeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Starteinrichtung (10) als Klappe ausgebildet ist, die auf dem Lagerzapfen bzw. der Welle (11) gelagert ist.

5. Füllungsregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselein­ richtung (1) als Klappe ausgebildet ist, die auf einem im Gas- oder Gemischkanal drehbar angeordneten Lagerzapfen oder einer Welle (2) gelagert ist.

6. Füllungsregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungs­ hebel (4) der Drosseleinrichtung (1) als ein erster Hebel ausgebildet ist, der drehfest auf der Welle (2) angeordnet ist.

7. Füllungsregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteglied (9) der Starteinrichtung (10) als ein zweiter Hebel ausgebildet ist, der um die Welle (11) der Start­ einrichtung (10) begrenzt schwenkbar gelagert ist.

8. Füllungsregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Schwenkbewegung des zweiten Hebels ein Anschlag (14) am zweiten Hebel vorgesehen ist, der mit dem an der Welle (11) der Starteinrichtung (10) befestigten Steuerglied (12) zusammenwirkt.

9. Füllungsregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfe­ der (3) den ersten Hebel beaufschlagt und die Dros­ selklappe (1) in ihre Drosselstellung drängt, in der die Gemischzufuhr zum Motor gedrosselt ist.

10. Füllungsregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungs­ hebel (4) einen ersten Vorsprung (5) aufweist, der mit dem Steuerglied (6) der Drosseleinrichtung (1) zusammenarbeitet.

11. Füllungsregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (6) als Schubstange ausgebildet ist.

12. Füllungsregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriege­ lungskontur (8) des Haltegliedes (9) als Einkerbung oder Ausnehmung und das zugehörige Gegenstück (7) des Betätigungshebels (4) als ein zweiter Vorsprung ausgebildet ist.