DE19909704A1 - Tragbares Arbeitsgerät, insbesondere Motorsäge - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein tragbares Arbeitsgerät, insbesondere eine Motorsäge mit einem Zylinder (1) und einer über einen Pleuel (2) mit einem Kolben (3) verbundenen Kurbelwelle (4) und einem im wesentlichen aus Kunststoff bestehenden Gehäuse (5) sowie einem unteren Kurbelgehäuse (6). Um auf einfache Weise einen dauerhaften festen Verbund zwischen dem Zylinder und dem unteren Kunststoff-Kurbelgehäuse zu erreichen, wird im Material des unteren Kurbelgehäuses (6) ein Stützblech (7) nahezu vollständig eingebettet. Das Stützblech (7) ist einstückig ausgebildet und trägt zur Verschraubung des unteren Kurbelgehäuses (6) mit dem Zylinder (1) Stützhülsen (9), so daß ein insgesamt metallischer Schraubverbund hergestellt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein tragbares Arbeitsgerät, insbe­ sondere Motorsäge, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Arbeitsgerät dieser Art (DE-OS 32 22 457) sind das aus Kunststoff gebildete untere Kurbelgehäuse sowie die Kurbelwellenlager und deren Lager­ schalen gemeinsam mittels Schrauben, die durch die Unter­ seite des Kurbelgehäuses hindurchgehen, am Zylinder fest­ gelegt. Da während des Betriebes ein nicht unerheblicher Teil der im Kurbelwellenbereich auftretenden Kräfte in das Kurbelgehäuse eingeleitet wird und dieses belastet, ist das Kurbelgehäuse stabil und entsprechend aufwendig zu gestal­ ten, da auftretende Undichtigkeiten des Kurbelgehäuses durch Setzen desselben die Funktionstüchtigkeit des Ar­ beitsgeräts beeinträchtigen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den in einem tragbaren Arbeitsgerät der gattungsgemäßen Art vorgesehenen Verbrennungsmotor derart weiterzubilden, daß ein dauerhafter fester Verbund zwischen dem Zylinder und dem Kunststoff-Kurbelgehäuse erzielt wird, wobei die Bauhöhe des Verbandes Zylinder-Kurbelgehäuse klein gehalten werden soll. Diese Aufgabe wird nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch fast vollständige, ganzflächige Einbettung eines vor­ gefertigten, vorzugsweise als Press-Stanzteil ausgebildeten Stützbleches im Bereich des unteren Kunststoff-Kurbel­ gehäuses ist eine Aussteifung geschaffen, durch die ein dauerhafter Verbund mit dem Zylinder des Verbrennungsmotors herzustellen ist. Das einstückig ausgebildete Stützblech weist zur Verschraubung des unteren Kurbelgehäuses mit dem Zylinder Stützhülsen auf, die einen metallischen Schraub­ verbund ermöglichen. Das Stützblech ist in seiner sphärischen Gestalt gleich der Form des Kurbelgehäuses und ist somit beidseitig vom Kunststoff des Kurbelgehäuses um­ schlossen. Das Stützblech ist ferner zur formschlüssigen Verbindung mit dem Kunststoff des Kurbelgehäuses mit Durch­ brechungen versehen oder zweckmäßig aus einem Lochblech ge­ fertigt. Die Durchbrechungen oder die Lochung ermöglichen eine gute Verzahnung des Stützbleches mit dem Kunststoff des Kurbelgehäuses, welcher vorzugsweise im Spritzgußver­ fahren um das Stützblech gespritzt wird. Das Stützblech sitzt somit nach Aushärtung des Kunststoff-Kurbelgehäuses spielfrei und unverlierbar in der Kurbelwanne fest. Die Bauhöhe des solchermaßen als Metall-Kunststoffverbund aus­ geführten Kurbelgehäuses läßt sich im Vergleich zu einem vollständig aus Kunststoff bestehenden Kurbelgehäuse redu­ zieren. Es wird durch die Anwendung eines solchen, in Kunststoff eingebetteten Stützbleches eine hohe Festigkeit des Kurbelgehäuses erreicht. Die einstückig mit dem Stütz­ blech gefertigten Stützhülsen sind an den jeweiligen Ecken des Stützbleches vorgesehen und werden von den Schraubbol­ zen durchragt, mit denen die untere Kurbelwanne festgelegt wird. Die Stützhülsen ermöglichen trotz der Kunststoffwanne einen rein metallischen Schraubverbund an den vier Ecken des in Draufsicht rechteckigen Stützbleches. Die Kurbelwel­ lenlager werden so sicher im Bereich der Lagerschalenhälf­ ten fixiert.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weite­ ren Ansprüchen der Beschreibung und der Zeichnung, in der ein nachfolgend im einzelnen beschriebenes Ausführungsbei­ spiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine perspektivische Ansicht einer Motorkettensäge mit einem Teil­ schnitt durch das Kurbelgehäuse,

Fig. 2 in schematischer Darstellung eine perspektivische Ansicht eines im Kurbelgehäuse eingebetteten Stützbleches,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Stützblech nach Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt durch das Stützblech längs der Linie A-A in Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt durch das Stützblech längs der Linie B-B in Fig. 3.

Das in der Zeichnung dargestellte handgeführte, tragbare Arbeitsgerät ist eine Motorkettensäge, die von einem in einem Gehäuse 5 angeordneten Verbrennungsmotor 12 angetrieben ist.

Der Verbrennungsmotor 12 weist einen Zylinder 1 mit einem inneren Brennraum auf, der von einem auf- und abfahrenden Kolben 3 begrenzt ist. Der Kolben 3 ist mit einem Pleuel 2 verbunden, dessen anderes Ende eine in einem Kurbelgehäuse gelagerte Kurbelwelle 4 antreibt.

Die Kurbelwelle 4 ist endseitig in je einem Kurbelwellen­ lager 15 drehbar gehalten, die jeweils in geteilten Lager­ schalen liegen. Eine untere Lagerhalbschale 16 ist auf ge­ genüberliegenden Seitenwänden 33 am unteren Kurbelgehäuse 6 angeformt; die korrespondierenden Lagerhalbschalen 16' sind entsprechend am oberen Kurbelgehäuse 30 des Verbrennungs­ motors 12 ausgebildet. Es kann auch zweckmäßig sein, die Lagerhalbschalen 16, 16' am Hemd des Zylinders 1 des Ver­ brennungsmotors 12 festzulegen.

Das untere Kurbelgehäuse 6 besteht aus Kunststoff und kann - wie gezeigt - einstückig mit dem ebenfalls aus Kunststoff hergestellten Motorgehäuse 5 ausgebildet sein, wodurch das Gewicht des tragbaren Arbeitsgerätes gering gehalten ist. Im Einzelfall kann das untere Kunststoff-Kurbelhäuse 6 auch als ein vom Motorgehäuse 5 getrenntes Bauteil vorgesehen sein, welches über Antivibrationselemente mit dem Rahmen des Motorgehäuses 5 zu verbinden ist.

Das Motorgehäuse 5 ist als komplex gestaltetes Spritzguß- Bauteil gefertigt. Bestandteile des Motorgehäuses 5 sind insbesondere die Anbindung 23 für die Führungsschiene 20, ein integrierter Tank 18 für Betriebsstoffe, das wannen­ artige untere Kurbelgehäuse 6 sowie Wandungen einer Ver­ gaserkammer 25, an deren Trennwand 26 zum Zylinder 1 ein Vergaser zu befestigen ist. In der Trennwand ist eine Öffnung 21 für ein vom Zylinder 1 zum nicht dargestellten Vergaser führendes Ansaugrohr. Der Vergaser wird mittels Befestigungsbolzen 22 an der Trennwand 26 festgelegt.

Das untere Kurbelgehäuse 6 ist einstückig mit dem Motorge­ häuse 5 gefertigt und liegt zwischen dem Tank 18 und der Vergaserkammer 25. Es hat im wesentlichen eine wannenför­ mige Gestalt. Quer zur Längsmittelachse 27 des tragbaren Arbeitsgerätes weist das untere Kurbelgehäuse 6 zu beiden Seiten 33 halbkreisförmige Aussparungen, die Lagerschalen 16, auf. Das untere Kurbelgehäuse 6 endet an seiner dem Zylinder 1 zugewandten Öffnung 28 in Form eines flanschar­ tigen Befestigungssockels 19, der in Draufsicht gemäß Fig. 3 einen im wesentlichen rechteckigen Grundriß aufweist. In den Ecken des rahmenartigen Befestigungssockels 19 sind Be­ festigungsöffnungen 29 angeordnet. Der Verbrennungsmotor 12 liegt mit seinem aus Metall bestehenden Zylinder 1 bzw. einem angeformten oberen Kurbelgehäuse 30 auf dem Befesti­ gungssockel 19 auf und ist auf diesem durch Schraubenbolzen 11 gehalten, welche die Befestigungsöffnungen 29 durchragen.

In den Kunststoff des unteren Kurbelgehäuses 6 ist durchge­ hend ein einstückiges Stützblech 7 eingebettet. Das Stütz­ blech 7 ist hierbei auf beiden Seiten von einer Kunststoff­ schicht 31, 31' umgeben, also vollständig im Kunststoff eingebettet, wodurch es spielfrei und unverlierbar im un­ teren Kurbelgehäuse 6 gehalten ist. Aufgrund des groß­ flächigen Formschlusses ist ein Lockern des Stützbleches 7 durch den Betrieb des tragbaren Arbeitsgerätes vermieden. Das Stützblech 7 ist in seiner sphärischen Gestalt dem wan­ nenartigen unteren Kurbelgehäuse 6 angepaßt. Es weist in gleicher Weise Aussparungen bzw. Ausformungen zur Bildung der Lagerhalbschalen 16, 16' auf.

Vorteilhaft weist das Stützblech 7 im Bereich der Befesti­ gungsöffnungen 26 Stützhülsen 9 auf, die durch Stanzen oder dergleichen Bearbeitung einfach zu fertigen sind. Das Stützblech 7 liegt im Bereich des Befestigungssockels 19 metallisch am oberen Kurbelgehäuse 30 an, weshalb die dem Zylinder 1 zugewandte Dichtfläche 34 des Stützbleches 7 von Kunststoff frei ist. Die Stützhülsen 9 bestimmen beim Spritzvorgang der Kurbelwanne 6 die Befestigungsöffnungen 29 für die Schraubbolzen 11. Der Kopf eines Schraubbolzens 11 leitet über die Stützhülse 9 die Schraubkräfte in das Stützblech ein; die Kunststoffwanne des Kurbelgehäuses ist frei von Schraubkräften. Durch die Gestaltung des Stütz­ bleches 7 mit den Stützhülsen 9 ist ein metallischer Schraubverbund geschaffen, so daß die Fließeigenschaften des Kunststoffs nicht zur Lockerung und damit zu Undichtig­ keiten an der Kurbelwanne führen.

Durch die Anwendung eines in den Kunststoff des wannenar­ tigen unteren Kurbelgehäuses 6 eingebetteten Stützbleches 7 ist auch die Bauhöhe des Verbandes Zylinder-Kurbelgehäuse reduziert, da die Wandstärke des unteren Kurbelgehäuses 6 im Gegensatz zu der Wandstärke eines Kurbelgehäuses, das ausschließlich aus Kunststoff besteht, reduziert werden kann. Das Stützblech 7 übernimmt hierbei die Aussteifung des unteren Kurbelgehäuses 6 und fängt die Querkräfte ab, welche von den Kurbelwellenlagern 15 eingeleitet werden.

Wie den Fig. 1, 2 und 4 zu entnehmen ist, ist das schalen­ artige Stützblech 7 im Bereich der Seitenwände 33 des unte­ ren Kurbelgehäuses 6 gewellt. Dadurch wird eine hohe Biege­ steifigkeit des Stützbleches 7 insbesondere quer zur Kur­ belwelle 4 erzielt.

Die Fig. 2 und 3 zeigen im teilzylindrischen Boden 32 des vorteilhaft als Press-Stanzteil ausgeführten Stützbleches 7 Durchbrüche 10, die sich über die Breite des Bodens erstrecken und in Umfangsrichtung mit geringem Abstand nebeneinander liegen. Im Bereich der Durchbrüche 10 sind die das Stützblech 7 umgebenden Kunststoffschichten 31, 31' miteinander verschmolzen, so daß ein spielfreier, sicherer Formschluß des Stützbleches 7 im Kunststoff der Kurbelwanne gegeben ist. Zweckmäßig weist das Stützblech 7 in seinen Seitenwänden 33 entsprechende Durchbrechungen auf; vor­ teilhaft besteht das Stützteil 7 aus einem geeigneten Loch­ blech. Zur weiteren Verbesserung des Formschlusses des Stützbleches 7 mit dem Kunststoff des unteren Kurbelge­ häuses 6 wird das fertig gestanzte und gepreßte Stützblech 7 durch geeignete Verfahren wie Sandstrahlen oder Ätzen an seiner Oberfläche aufgerauht, bevor es in die entsprechende Spritzgußform zur Herstellung der Kurbelwanne eingelegt wird.

Die Fig. 2 und 5 zeigen die angeformten Stützhülsen 9 sowie die metallische Dichtfläche 34, die an dem oberen Kurbelge­ häuse 30 anliegt. Die axiale Höhe H der Stützhülsen 9 ent­ spricht der Dicke des Befestigungssockels 19, durchragt also die Kunststoffmasse vollständig.

Die Fig. 3 verdeutlicht in Verbindung mit den Fig. 4 und 5 die Durchbrechungen 10 des Bodens 32 des Stützbleches 7 so­ wie seine teilzylindrische, schalenartige Gestalt. Die wel­ lenförmig gestuften Seitenwände 33 des Stützbleches 7 versteifen nicht nur die Seitenwände selbst, sondern das gesamte Stützblech wird so biege- und torsionssteifer und kann daher die auftretenden Kräfte abfangen, so daß das Kunststoffmaterial im wesentlichen frei von größeren Kräften bleibt.

Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch das Stützblech 7 ent­ lang der Linie A-A in Fig. 3. Deutlich zu erkennen sind auch hier die großflächigen Durchbrechungen 10 des Bo­ dens 32 des Stützbleches 7 sowie die Wellung der Seiten­ wände 33, die eine hohe Biegesteifigkeit des Stützbleches 7 in Richtung der Linie B-B in Fig. 3 ergibt.

Die Fig. 5 zeigt im Schnitt das Stützblech 7 mit den ange­ formten Stützhülsen 9. Der Schnitt durch die Gewindebuchse 9 verdeutlicht, daß diese einstückig aus der Wand des Stützbleches 7 gezogen ist.

Claims (9)

1. Handgeführtes tragbares Arbeitsgerät, insbesondere Motorsäge, Trennschleifer oder dergleichen, mit in einem Gehäuse (5) angeordneten Verbrennungsmotor (12), der einen Zylinder (1) und einen im Zylinder (1) ausge­ bildeten Brennraum aufweist, welcher durch einen auf- und abgehenden Kolben (3) begrenzt ist und der Kolben (3) über ein Pleuel (2) eine Kurbelwelle (4) antreibt, die in einem im wesentlichen aus Kunststoff bestehenden wannenartigen Kurbelgehäuse (6) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Kunststoff des unteren Kurbelgehäuses (6) ein metallisches Stützblech (7) ein­ gebettet ist, welches die Dichtfläche (34) des unteren Kurbelgehäuses (6) zum oberen Kurbelgehäuse (30) bil­ det.

2. Arbeitsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützblech (7) metallisch an einer zugewandten Gegenfläche der Trennebene (13) zwischen dem oberen Kurbelgehäuse (30) und dem unteren Kurbelgehäuse (6) anliegt.

3. Arbeitsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Stützblech (7) Stützhülsen (9) angeformt sind, die einen Befestigungs­ sockel (19) des unteren Kurbelgehäuses (6) durchragen.

4. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützblech (7) Durch­ brüche (10) aufweist, mit denen das Stützblech (7) mit dem Material des unteren Kurbelgehäuses (6) verzahnt ist.

5. Tragbares Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützblech (7) ein Lochblech ist.

6. Tragbares Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützblech (7) an seiner Oberfläche (14) angerauht ist.

7. Tragbares Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützblech (7) etwa halbzylindrische Gestalt entsprechend dem wannenartigen unteren Kurbelgehäuse aufweist.

8. Tragbares Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützblech (7) ein Press-Stanzteil ist.

9. Tragbares Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) und das wannenartige untere Kurbelgehäuse (6) einstückig ausgebildet sind.