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Die Erfindung betrifft ein handgeführtes Arbeitsgerät wie eine Motorsäge oder dergleichen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
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Aus der
DE 38 26 437 A1 ist eine Motorsäge bekannt, bei der zwischen dem Gashebel und dem Vergaser ein Schwingspalt ausgebildet ist, der von einem Übertragungselement überbrückt wird. Das Übertragungselement überträgt die Bewegung des Gashebels als Bewegung in Richtung der Hauptschwingungsrichtung, nämlich parallel zur Erstreckung der Führungsschiene der Motorsäge. Um Schwingungen auszugleichen, ist der Gashebel in einem Langloch am Handgriff gelagert und das Übertragungselement in einem Langloch am Gashebel. Hierdurch ergibt sich jedoch bei der Betätigung des Gashebels ein Leerweg.
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Die
US 3,525,373 A zeigt eine Motorsäge, bei der der Gashebel über eine Betätigungsstange mit der Drosselklappe des Vergasers verbunden ist. Der Vergaser ist am Griffgehäuse angeordnet und über einen flexiblen Ansaugstutzen mit dem Verbrennungsmotor verbunden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Vergaser auch direkt am Verbrennungsmotor angeordnet sein.
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Die
DE 199 25 281 A1 zeigt eine Heckenschere, bei der der Handschutz mit Schlitzen versehen ist, wodurch eine Vibrationsdämpfung des Griffbügels bewirkt wird. Ein entsprechender Schlitz ist am hinteren Handgriff vorgesehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein handgeführtes Arbeitsgerät der gattungsgemäßen Art zu schaffen, das auf einfache Weise eine gute Entkopplung der Stellbewegung des Gashebels von Betriebsschwingungen und eine gute Einstellbarkeit der Kraftstoffzuführeinrichtung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch ein handgeführtes Arbeitsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Dadurch, daß die Schwenkbewegung des Gashebels als Rotation um eine quer zum Schwingspalt liegende Rotationsachse übertragen wird, ist die Stellbewegung von Schwingungen in Richtung der Rotationsachse entkoppelt. Die Übertragungseinrichtung kann einfach und robust aufgebaut sein und ist dadurch unanfällig für Störungen. Die Übertragungseinrichtung kann einfach hergestellt werden, da keine engen Toleranzen eingehalten werden müssen.
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Eine gute Entkopplung ergibt sich, wenn die Rotationsachse etwa parallel zur Hauptschwingungsrichtung des Arbeitsgeräts verläuft. Bewegungen in Richtung der Rotationsachse werden von der Übertragungseinrichtung nicht übertragen, so daß in dieser Richtung eine vollständige Entkopplung möglich ist. Vorteilhaft besitzt die Übertragungseinrichtung einen ersten Bereich, auf den der Gashebel wirkt und einen zweiten Bereich, der auf die Kraftstoffzuführeinrichtung wirkt. Das Übertragungselement ist vorteilhaft an einer ersten Lagerung in Richtung der Rotationsachse unverschiebbar und an einer zweiten Lagerung in Richtung der Rotationsachse verschiebbar gelagert. Damit ist an einer Lagerung ein Festlager und an einer zweiten Lagerung ein Loslager realisiert. Über das Loslager können die Relativbewegungen zwischen Griff und Gehäuse ausgeglichen werden, so daß das Übertragungselement in Längsrichtung nicht belastet ist. Dabei ist vorteilhaft eine Lagerung am Gehäuse und eine Lagerung am Handgriff angeordnet. Die erste Lagerung ist dabei zweckmäßig am Handgriff und die zweite Lagerung am Gehäuse angeordnet. Damit ist das Übertragungselement am Handgriff fest gelagert. Eine Lagerung ist vorteilhaft zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich der Übertragungseinrichtung angeordnet und eine Lagerung ist vorteilhaft auf der dem ersten Bereich abgewandten Seite des zweiten Bereichs angeordnet. Das Übertragungselement ist insbesondere an einem Ende lose und zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich fest gelagert. Um sicherzustellen, daß auch Schwingungen quer zur Rotationsachse nur einen geringen Einfluß auf die Kraftstoffzuführeinrichtung haben, ist vorgesehen, daß der Abstand der zweiten Lagerung zum zweiten Bereich klein gegenüber dem Abstand der zweiten Lagerung zur ersten Lagerung ist. Die zweite Lagerung ist insbesondere unmittelbar benachbart zum zweiten Bereich angeordnet. Relativbewegungen zwischen den beiden Lagerungen in einer Richtung quer zur Rotationsachse werden nur zu einem Bruchteil auf die Kraftstoffzuführeinrichtung übertragen, da aufgrund der Hebelverhältnisse eine Untersetzung stattfindet. Die Bewegung des zweiten Bereiches quer zur Rotationsachse beträgt den Bruchteil der gesamten Relativbewegung, der dem Verhältnis des Abstands des zweiten Bereichs zur zweiten Lagerung zum Abstand der beiden Lagerungen entspricht.
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Es ist vorgesehen, daß die Kraftstoffzuführeinrichtung ein Vergaser ist und der zweite Bereich der Übertragungseinrichtung auf eine Drosselwelle des Vergasers wirkt. Die Drehachse der Drosselwelle liegt vorteilhaft quer zur Rotationsachse des Übertragungselements. Hierdurch ergibt sich eine vorteilhafte räumliche Anordnung des Vergasers und des Verbrennungsmotors. Zweckmäßig ist an der Drosselwelle in radialem Abstand zur Drehachse der Drosselwelle ein Mitnehmer festgelegt, der vom zweiten Bereich betätigt ist. Um eine ausreichend große Stellbewegung für die Drosselwelle und eine geringe Relativbewegung zwischen dem Mitnehmer und dem zweiten Bereich sicherzustellen, ist vorgesehen, daß die Drehachse der Drosselwelle zur Rotationsachse des Übertragungselements einen bezogen auf die Bewegung des Mitnehmers von der Leerlaufstellung zur Vollaststellung geringen Abstand besitzt und diese insbesondere schneidet. Die Drehachse der Drosselwelle und die Rotationsachse des Übertragungselements liegen damit vorteilhaft in einer Ebene. Vorteilhaft liegen die Drehachse der Drosselwelle, die Rotationsachse und der zweite Bereich im Bereich der Halbgasstellung annähernd in einer Ebene. Damit ergibt sich eine zur Halbgasstellung symmetrische Betätigung der Drosselwelle. Mit Halbgasstellung ist damit die Stellung der Drosselwelle bezeichnet, in der die Drosselwelle ausgehend von einer Endstellung um die Hälfte ihrer Gesamtauslenkung verschwenkt ist. Gleichzeitig ist ein ausreichend großer Betätigungsweg und eine geringe Relativbewegung zwischen dem zweiten Bereich und dem Mitnehmer sichergestellt. Durch die so sichergestellte optimal kleine Relativbewegung kann die Reibung und damit der Verschleiß zwischen dem zweiten Bereich und dem Mitnehmer vermindert werden, so daß eine hohe Lebensdauer der Übertragungseinrichtung erreicht werden kann und der Kraftaufwand des Bedieners gering ist.
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Eine einfache Ausgestaltung der Übertragungseinrichtung kann erreicht werden, wenn der erste Bereich an einem vom Übertragungselement auskragenden Arm angeordnet ist. Der zweite Bereich ist vorteilhaft zur Rotationsachse parallel versetzt. Insbesondere ist das Übertragungselement ein Draht. Der Draht kann auf einfache Weise so gebogen werden, daß der erste und der zweite Bereich integriert sind. Toleranzen aus dem Biegevorgang des Drahts können durch einmalige Anpassung nach der Montage kompensiert werden, so daß auch an den Biegevorgang nur geringe Anforderungen gestellt werden müssen. Hierdurch ergibt sich eine einfache, preiswerte Herstellung.
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Es kann zweckmäßig sein, daß der erste Bereich als Nut im Übertragungselement ausgebildet ist, wobei die Nut sich wendelförmig um die Rotationsachse erstreckt und in der Nut ein am Gashebel festgelegter Zapfen geführt ist. Der zweite Bereich ist vorteilhaft an einem auskragenden Arm ausgebildet. Das Übertragungselement ist zweckmäßig eine Welle. Die Welle besitzt einen robusten Aufbau und kann einfach hergestellt werden. Auch die Lagerungen können einfach ausgebildet sein.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Motorsäge,
- 2 eine perspektivische Darstellung der Übertragungseinrichtung,
- 3 und 4 schematische Darstellungen von Übertragungseinrichtungen in Seitenansicht,
- 5 und 6 perspektivische Ansichten auf eine Übertragungseinrichtung.
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Die in 1 gezeigte Motorsäge 1 besitzt ein Gehäuse 2, an dem über mindestens ein Antivibrationselement 33 ein Handgriff 3 festgelegt ist. Der Handgriff 3 ist auf der einer Führungsschiene 4 für die Sägekette der Motorsäge 1 abgewandten Seite des Gehäuses 2 angeordnet und erstreckt sich etwa in Längsrichtung 5 der Motorsäge 1. Die Längsrichtung 5 ist dabei die Richtung, in der sich die Führungsschiene 4 im wesentlichen erstreckt. Am Handgriff 3 ist ein Gashebel 6 an einem Lagerbolzen 8 schwenkbar gelagert. Weiterhin ist eine Gashebelsperre 7 vorgesehen, die ein unbeabsichtigtes Betätigen des Gashebels 5 aus der Leerlaufstellung vermeidet. An dem ins Innere des Handgriffs 3 ragenden Bereich des Gashebels 6 ist ein Betätigungsabschnitt 12 angeformt, der auf eine Übertragungseinrichtung 13 wirkt. Die Übertragungseinrichtung 13 besitzt ein Übertragungselement 17, das sich etwa in Hauptschwingungsrichtung 24 der Motorsäge 1 erstreckt. Die Hauptschwingungsrichtung 24 liegt etwa in Längsrichtung 5 der Motorsäge 1. Das Übertragungselement 17 ist am Handgriff 3 an einer ersten Lagerung 18 und am Gehäuse 2 der Motorsäge 1 an einer zweiten Lagerung 19 drehbar gelagert. Die erste Lagerung 18 ist dabei als Festlager und die zweite Lagerung 19 als Loslager ausgebildet, so daß das Übertragungselement 17 an der ersten Lagerung 18 in seiner Längsrichtung unverschiebbar und an der zweiten Lagerung 19 in Längsrichtung verschiebbar gehalten ist.
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Zwischen dem Gehäuse 2 und dem Handgriff 3 ist ein Schwingspalt 9 ausgebildet, der vom Übertragungselement 17 überbrückt ist. Das Übertragungselement 17 liegt quer zum Schwingspalt 9, insbesondere etwa senkrecht zum Schwingspalt 9. Das Übertragungselement 17 überträgt die Schwenkbewegung des Gashebels 6 um den Lagerbolzen 8 als Rotation um eine Rotationsachse 22, die insbesondere in Hauptschwingungsrichtung 24 liegt. Relativbewegungen des Handgriffs 3 gegenüber dem Gehäuse 2, die in Richtung der Rotationsachse 22, also insbesondere in Hauptschwingungsrichtung 24 liegen, werden über das Übertragungselement 17 nicht übertragen.
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Im Gehäuse 2 ist ein Verbrennungsmotor 10 angeordnet, der insbesondere als Zweitaktmotor ausgebildet ist. Der Verbrennungsmotor 10 besitzt einen Vergaser 11, der dem Verbrennungsmotor 10 Kraftstoff/Luft-Gemisch über einen Einlaß 16 zuführt. Anstatt des Vergasers 11 kann auch eine andere Kraftstoffzuführeinrichtung vorgesehen sein, auf die der Gashebel 6 wirkt. Im Vergaser 11 ist ein in 1 nicht dargestellter Ansaugkanalabschnitt ausgebildet, in dem eine Drosselklappe schwenkbar gelagert ist. Die Drosselklappe ist an einer Drosselwelle 14 festgelegt, die sich bis auf die Außenseite des Gehäuses des Vergasers 11 erstreckt und an der ein Hebel 15 festgelegt ist, auf den das Übertragungselement 17 wirkt.
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2 zeigt die Übertragungseinrichtung 13 in vergrößerter, perspektivischer Darstellung. Der Betätigungsabschnitt 12 des Gashebels 6 wirkt auf einen ersten Bereich 25 der Übertragungseinrichtung 13, der an einem auskragenden Arm 32 angeordnet ist. Der Arm 32 erstreckt sich etwa rechtwinklig zum Übertragungselement 17 und gegenüber der Rotationsachse 22 radial nach außen. Der Lagerbolzen 8 des Gashebels 6 erstreckt sich etwa senkrecht zur Rotationsachse 22 und liegt in Halbgasstellung des Vergasers 11 etwa parallel zum Arm 32. Bei der Betätigung des ersten Bereichs 25 ergibt sich dadurch eine Relativbewegung zwischen dem Betätigungsabschnitt 12 und dem ersten Bereich 25. Um die auftretende Reibung zu vermindern, ist der Betätigungsbereich 34, an dem der erste Bereich 25 am Betätigungsabschnitt 12 anliegt, konkav ausgebildet. Die erste Lagerung 18 ist durch zwei Lagerelemente 35, 36 gebildet. Das Lagerelement 36 ist über zwei Schrauben 41, die beidseitig des Übertragungselements 17 angeordnet sind, mit dem Lagerelement 35 verbunden. Die Lagerung 18 ist als Festlager ausgebildet und läßt keine translatorischen Bewegungen des Übertragungselements 17 zu, jedoch mindestens in einem notwendigen Bereich rotatorische Bewegung in jeder Richtung. Es können auch andere Ausgestaltungen der Lagerung 18 vorteilhaft sein. Um den Weg des Übertragungselements 17 in Richtung der Rotationsachse 22 an der Lagerung 18 zu begrenzen, kann ein Anschlag vorgesehen sein, der beispielsweise am Übertragungselement 17 angeformt oder durch Verquetschen des Übertragungselements 17 als Verbreiterung ausgebildet sein kann. Das Übertragungselement 17 ist als gebogener Draht ausgebildet. Es kann jedoch auch eine andere Ausbildung zweckmäßig sein.
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An dem dem in 1 gezeigten Verbrennungsmotor 10 zugewandten Ende 43 (2) ist die Übertragungseinrichtung 13 an der zweiten Lagerung 19 in Richtung der Rotationsachse 22 lose und um die Rotationsachse 22 drehbar gelagert. Zwischen der ersten Lagerung 18 und der zweiten Lagerung 19 ist ein zweiter Bereich 26 ausgebildet, der auf die Drosselwelle 14 des Vergasers 11 wirkt. Am zweiten Bereich 26 ist der die Übertragungseinrichtung 13 bildende Draht U-förmig gebogen, wobei sich der zweite Bereich 26 parallel zur Rotationsachse 22 in radialem Abstand zu dieser erstreckt. Auf dem zweiten Bereich 26 liegt ein Mitnehmer 21 des Vergasers 11 auf, der an der Drosselwelle 14 über den Hebel 15 drehfest gelagert ist. Der Mitnehmer 21 erstreckt sich dabei etwa parallel zur Drehachse 27 der Drosselwelle 14 in einem Abstand c zu dieser. Die beiden Lagerungen 18 und 19 besitzen einen Abstand a zueinander, der wesentlich größer als der Abstand b des zweiten Bereichs 26 zur zweiten Lagerung 19 ist. Die zweite Lagerung 19 ist unmittelbar benachbart zum zweiten Bereich 26 angeordnet. Relativbewegungen der beiden Lagerungen 18, 19 in einer Richtung senkrecht zur Rotationsachse 22 werden aufgrund der Hebelverhältnisse nur stark untersetzt auf die Drosselwelle 14 übertragen, so daß sich eine weitgehende Entkopplung auch von Bewegungen senkrecht zur Hauptschwingungsrichtung 24 ergibt. Im Ansaugkanal 20 des Vergasers 11 ist stromauf der nicht gezeigten Drosselklappe eine Chokeklappe 23 schwenkbar gelagert. Die Stellung der Chokeklappe 23 kann an die Stellung der Drosselklappe gekoppelt sein. Dabei soll sichergestellt sein, daß die Drosselklappe weitgehend geschlossen ist, wenn die Chokeklappe 23 geschlossen ist. Der Draht kann die gesamte Übertragungseinrichtung 13 bilden, es kann jedoch auch zweckmäßig sein, die Bereiche 25 und 26 als separate Bauteile, beispielsweise als Nocken, auszubilden, die an dem das Übertragungselement 17 bildenden Draht festgelegt sind.
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In 3 ist die Anordnung des Übertragungselements 17 und der Drosselwelle 14 verdeutlicht. 3 zeigt dabei eine Seitenansicht auf die Übertragungseinrichtung 13 in Richtung der Drehachse 27 der Drosselwelle 14. Die Drehachse 27 schneidet die Rotationsachse 22 des Übertragungselements 17. Die Rotationsachse 22 und die Drehachse 27 liegen damit in einer Ebene. Der Mitnehmer 21 liegt auf dem zweiten Bereich 26 der Übertragungseinrichtung 13 auf. Da die Drosselwelle 14 in Richtung auf die Schließstellung der Drosselklappe, also in 3 im Uhrzeigersinn, gefedert ist, wird der Mitnehmer 21 auf den zweiten Bereich 26 gedrückt. In der in 3 mit durchgezogener Linie gezeigten Halbgasstellung 28 liegt der zweite Bereich 26 etwa in der durch die Rotationsachse 22 und die Drehachse 27 definierten Ebene. In Leerlaufstellung 29, die in 3 gestrichelt dargestellt ist, ist die Drosselwelle 14 um die Drehachse 27 um einen Winkel α in 3 im Uhrzeigersinn gegenüber der Halbgasstellung 28 gedreht. In der in 3 strichpunktiert gezeigten Vollaststellung 30 ist die Drosselwelle 14 um die Drehachse 27 gegenüber der Halbgasstellung 28 um einen Winkel β entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Die Leerlaufstellung 29 und die Vollaststellung 30 sind zweckmäßig etwa symmetrisch zur Halbgasstellung 28 angeordnet, so daß die Relativbewegung des Mitnehmers 21 gegenüber dem zweiten Bereich 26 zwischen der Leerlaufstellung 29 und der Vollaststellung 30 minimiert ist. Die Winkel α und β sind insbesondere etwa gleich groß. Die Drehachse 27 der Drosselwelle 14 kann zur Rotationsachse 22 auch einen geringen Abstand besitzen. Der Abstand ist dabei klein in Bezug zur Bewegung des Mitnehmers 21 von der Leerlaufstellung 29 zur Vollaststellung 30 und beträgt nur einen Bruchteil der Mitnehmerbewegung.
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In 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines Mitnehmers 31 gezeigt. Der Mitnehmer 31 ist gabelförmig ausgebildet und erstreckt sich oberhalb und unterhalb der Übertragungseinrichtung 13 im zweiten Bereich 26. Dabei ist zwischen dem Mitnehmer 31 und dem zweiten Bereich 26 ein geringes Spiel vorhanden, so daß ein Verklemmen des Mitnehmers 31 am zweiten Bereich 26 aufgrund der Relativbewegung des Mitnehmers 31 und des zweiten Bereichs 26 vermieden ist. Durch die gabelförmige Ausbildung des Mitnehmers 31 ist eine Zwangsführung der Drosselwelle 14 gewährleistet, so daß auch bei einem Versagen der Feder, die die Drosselklappe in ihre Schließstellung, also in die Leerlaufstellung 29 drückt, ein Schließen der Drosselklappe aus der Vollaststellung 30 möglich ist, da der Mitnehmer 31 zum zweiten Bereich 26 auch bei einer Bewegung von der Vollaststellung 30 in die Leerlaufstellung 29 mitgenommen wird. Statt eines gabelförmigen Mitnehmers 31 kann auch eine Schiebehülse, an der der Hebel 15 fixiert ist und die auf dem zweiten Bereich 26 verschieblich gelagert ist, vorgesehen sein. Es kann auch zweckmäßig sein, den zweiten Bereich 26 als Längsschlitz auszubilden, in dem ein Mitnehmer geführt ist.
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Die 5 und 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel für ein Übertragungselement 37, das als Welle ausgebildet ist. Das Übertragungselement 37 ist um die Rotationsachse 42 drehbar gelagert, wobei die Anordnung der Lagerungen zweckmäßig denen der Lagerungen 18 und 19 entspricht. An dem dem Gashebel 6 zugewandten Ende 44 des Übertragungselements 37 ist eine Nut 39 angeordnet, die sich wendelförmig um die Rotationsachse 42 erstreckt und die den ersten Bereich 25 der Übertragungseinrichtung bildet. In der Nut 39 ist ein Zapfen 40 geführt, der am Betätigungsabschnitt 12 des Gashebels 6 in radialem Abstand zum Lagerbolzen 8 des Gashebels 6 seitlich auskragt. Der Zapfen erstreckt sich etwa radial zur Rotationsachse 42. In der in 5 gezeigten Leerlaufstellung 29 ist der Zapfen 40 im Bereich eines ersten Endes 45 in der Nut 39 angeordnet. Beim Schwenken des Gashebels 6 in der Darstellung in den 5 und 6 entgegen dem Uhrzeigersinn, also aus der in 5 gezeigten Leerlaufstellung 29 in die in 6 gezeigte Vollaststellung 30 bewegt sich der Zapfen 40 vom ersten Ende 45 in der Nut 39 zu dem gegenüberliegenden, zweiten Ende 46 der Nut 39. Aufgrund der wendelförmigen Ausbildung der Nut 39 bewirkt die Bewegung des Zapfens 40 eine Drehung des Übertragungselements 37 um die Rotationsachse 42. An dem der Nut 39 gegenüberliegenden Ende des Übertragungselements 37 ist ein Arm 38 angeordnet, der radial vom Übertragungselement 37 auskragt und an dem der zweite Bereich 26 ausgebildet ist, der auf die Drosselwelle 14 wirkt. Der Arm 38 kann dabei direkt auf den Hebel 15 der Drosselwelle 14 wirken.
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Es können auch andere Ausgestaltungen des ersten Bereichs 25 und des zweiten Bereichs 26 vorteilhaft sein. Beispielsweise kann der zweite Bereich 26 auch als Nocken ausgebildet sein, der auf einen kegelförmigen Mitnehmer am Hebel 15 der Drosselwelle 14 wirkt. Dadurch ist eine Minimierung der Relativbewegung und der Reibkräfte zwischen dem Mitnehmer und dem zweiten Bereich 26 möglich.
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Es können auch andere Ausbildungen der Übertragungseinrichtung vorteilhaft sein. Die Schwenkbewegung des Gashebels kann auch über einen Bowdenschub auf die Drosselwelle übertragen werden. Auch die Übertragung über ein Fluidsystem kann zweckmäßig sein. Hierbei kann die Stellbewegung über einen ersten Kolben, auf den der Gashebel wirkt, durch eine flexible, druckfeste, fluidgefüllte Leitung auf einen zweiten Kolben übertragen werden, der auf die Drosselwelle wirkt.