DE4203885A1 - Handgefuehrtes arbeitsgeraet wie motorkettensaege, trennschleifer o. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein handgeführtes Arbeitsgerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiges Arbeitsgerät wie eine Motorkettensäge ist aus der DE 37 08 289 A1 bekannt. Die Kühlluft wird vom Gebläse­ rad axial angesaugt und durch die am Umfang angeordneten Lüfterschaufeln radial gefördert und strömt über eine Kühl­ luftspirale in Richtung zum Verbrennungsmotor. Parallel zum Austrittsdurchmesser des Gebläserades liegt eine Luftleit­ wand, welche die Eintrittsöffnung eines in Drehrichtung des Gebläserades sich erstreckenden Luftkanals umgibt, über den Verbrennungsluft in einen Luftraum abgezweigt wird. Da mit der Kühlluft auch in erheblichem Umfang Schmutzpartikel angesaugt werden und der Kanal sich in Drehrichtung tan­ gential vom Lüfterrad aus erstreckt, werden diese Schmutz­ partikel in den Luftkanal eintreten und in den Vergaserka­ sten gefördert, wo sie durch einen Luftfilter ausgefiltert werden müssen. Ein derartiger Luftfilter wird sich daher rasch mit Schmutzpartikeln zusetzen und muß somit nach kurzer Betriebszeit gereinigt, unter Umständen sogar ausgetauscht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Arbeitsgerät der bekannten Art derart weiterzubilden, daß der aus dem Kühlluftstrom abgezweigte Verbrennungsluftstrom von groben Schmutzpartikeln weitgehend frei ist, um Schmutzansammlungen im Vergaserkasten zu vermeiden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Durch den U-förmig ausgebildeten Kanal wird der vom Gebläse­ rad aus der Kühlluftspirale zum Verbrennungsmotor strömende Luftstrom kanalisiert, wodurch die turbulente Strömung sta­ bilisiert ist und eine im wesentlichen einheitliche Strö­ mungskomponente in Umfangsrichtung des Kanals aufweist. Der im Boden des Kanals angeordnete Durchlaß zum Luftraum ge­ währleistet aufgrund seiner Anordnung und des bestehenden statischen Luftdruckes einen Übertritt von Kühlluft in den Luftraum, wobei die in Längsrichtung des Kanals mitgeführten Schmutzpartikel aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeitskompo­ nente die zum Durchtritt durch den Durchlaß notwendige Rich­ tungsänderung nicht ausführen können und am Durchlaß vorbei­ fliegen. Die Dimensionierung ist so getroffen, daß auch kleinere Schmutzpartikel bei Betriebsdrehzahl des Gebläsera­ des eine derartige Bahngeschwindigkeit haben, welche eine Richtungsänderung zum Durchtritt durch den Durchlaß er­ schwert. Die über den Durchlaß eintretende Verbrennungsluft ist daher weitgehend schmutzpartikelfrei, so daß der vor­ gesehene Luftfilter zur Ausfilterung feinster Staubteilchen ausgebildet sein kann und auch über eine lange Betriebsdauer durch grobe Schmutzpartikel nicht zugesetzt wird.

Wird der Durchlaß breiter als seine in Kühlluftströmungs­ richtung gemessene Höhe ausgebildet, ist die mechanische Ab­ scheidewirkung sehr groß.

Vorzugsweise ist der Boden des U-förmigen Kanals aus zwei winklig zueinander liegenden Bodenabschnitten gebildet, wo­ bei in einer möglichen Ausführungsform der in Kühlluftströ­ mungsrichtung hintere Bodenabschnitt den Durchlaß aufweist. Der hintere Bodenabschnitt liegt dabei unter einem Winkel von weniger als 45° zur Kühlluftströmungsrichtung, wodurch ein Schmutzpartikeleintritt behindert ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der nach­ folgend im einzelnen beschriebene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Teilansicht eines in einem Gehäuse eines Arbeitsgerätes an­ geordneten luftgekühlten Verbrennungsmotors,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Teilgehäuse in Fig. 1 aus der Blickrichtung des Verbrennungsmotors,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht auf das Teilgehäuse gemäß Pfeil IV in Fig. 2,

Fig. 5 einen Schnitt durch ein modifiziertes Teilgehäuse entsprechend Fig. 1,

Fig. 6 einen Teilschnitt durch ein weiteres Ausführungs­ beispiel eines Teilgehäuses gemäß Fig. 1.

Das in Fig. 1 dargestellte, schalenartige Teilgehäuse 1 um­ gibt den Zylinder 2 eines Verbrennungsmotors 3 und dient der Führung eines Kühlluftstroms 4, der von einem Gebläserad 5 erzeugt ist. Die Kühlluft tritt über eine zentrische, axiale Öffnung 6 in das Gebläserad 5 ein und wird über die Kühl­ luftschaufeln 7 etwa tangential in eine Kühlluftspirale 8 gefördert, aus der der Kühlluftstrom 4 tangential in Rich­ tung zum Zylinder 2 des Verbrennungsmotors 2 austritt.

Das Gebläserad 5 ist auf dem einen Ende 9 der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 3 angeordnet und liegt - in Drauf­ sicht auf den Verbrennungsmotor 3 - neben dem Zylinder 2.

Das Teilgehäuse 1 weist eine Trennwand 10 auf, welche den Verbrennungsmotor 3 von einem Luftraum 11 abtrennt, aus der der Verbrennungsmotor über einen Luftfilter 12 die Verbren­ nungsluft ansaugt. Die Trennwand 10 trägt eine etwa lotrecht zu ihr liegende Luftleitwand 13, die sich in einer Ebene zwischen der dem Verbrennungsmotor zugewandten Stirnseite des Gebläserades 5 und dem Zylinder 2 erstreckt. Die Luft­ leitwand 13 liegt nahe der dem Verbrennungsmotor 3 zuge­ wandten Stirnseite des Gebläserades 5; vorzugsweise ragt - in Axialsicht auf das Gebläserad 5 - ein unterer Fortsatz 13a in den Austrittsdurchmesser 14 des Gebläserades 5.

Der Luftleitwand 13 liegt - zumindest in ihrem dem Gebläse­ rad 5 abgewandten Teilabschnitt 13b - eine Gehäuseaußenwand 15 mit Abstand gegenüber, die ihrerseits etwa lotrecht zur Trennwand 10 angeordnet ist und in einen Deckenabschnitt 26 (Fig. 5) übergeht, der - in Draufsicht auf den Zylinder 2 - das Gebläserad 5 überdeckt. Die Luftleitwand 13 und die Ge­ häuseaußenwand 15 begrenzen seitlich einen radialen U-för­ migen Kanal 18, dessen Boden 16 von einem Abschnitt der Trennwand 10 gebildet ist und der zum Gebläserad 5 hin offen ist. Der Boden 16 des Kanals liegt mit Abstand zum Aus­ trittsdurchmesser 14 des Gebläserades 5 und ist - im gezeig­ ten Ausführungsbeispiel - in Strömungsrichtung der Kühlluft 4 in einen vorderen Teilabschnitt 16a und einen hinteren Teilabschnitt 16b aufgeteilt. Wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zeigt, ist der in Strömungsrichtung des Kühl­ luftstromes 4 hintere Bodenabschnitt 16b in Richtung auf den Zylinder 2 abgewinkelt, wobei der hintere Bodenabschnitt 16b mit der in diesem Bereich vorherrschenden Strömungsrichtung 17 der Kühlluft einen Winkel α bildet, welcher bis zu 45° beträgt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel hat der Winkel α eine Größe von ca. 30°. Der Kanal 18 liegt mit der Öffnung des U′s den Schaufeln 7 des Gebläserades 5 zugewandt, so daß der aus der Kühlluftspirale 8 austretende Kühlluftstrom durch den Kanal 18 geführt wird.

Im Bereich des Endes des Teilabschnitts 13b der Luftleitwand 13 ist im Bodenabschnitt 16b ein Durchlaß 20 angeordnet, der mit Abstand zum Deckenabschnitt 26 des Teilgehäuses 1 liegt und über den aus dem Kühlluftstrom 4 Verbrennungsluft in den Luftraum 11 abgezweigt wird. Die Strömungsrichtung 19 der Verbrennungsluft bildet mit der Strömungsrichtung 17 der Kühlluft einen Winkel β, der etwa zwischen 70° und 180°, insbesondere 90° und 150°, beträgt. Im gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel ist der Winkel β mit 115° ausgebildet. Die Strömungsrichtung kann auch als Lotrechte zur Ebene des Durchlasses 20 dargestellt sein, so daß im Ausführungsbei­ spiel nach den Fig. 1 bis 5 die lotrechte Mittelachse des Durchlasses 20 unter dem Winkel β von etwa 70° bis 180° zur Strömungsrichtung 17 der geförderten Kühlluft liegt.

Der Durchlaß 20 erstreckt sich im wesentlichen über die ge­ samte Breite B des U-förmigen Kanals 18 (Fig. 3), der sich im gezeigten Ausführungsbeispiel vorteilhaft in Richtung auf den Durchlaß 20 verjüngt, um die Strömungsgeschwindigkeit anzuheben. Der Durchlaß 20 kann vorteilhaft - wie Fig. 1 zeigt - auf der Höhe des Endes der Luftleitwand 13 liegen, wobei der U-Kanal 18 entgegen der Strömungsrichtung an den Durchlaß 20 anschließt. Der Kanal 18 erstreckt sich dabei bis etwa auf die Höhe des Gebläserades 5 (Fig. 2). Der Kühl­ luftstrom 4 wird vom U-Kanal 18 in Richtung auf den Verbren­ nungsmotor 3 geführt, wobei im Bereich des Durchlasses 20 die Kühlluft im wesentlichen eine Strömungsrichtung 17 auf­ weist, die unter dem Winkel α zum Bodenabschnitt 16b liegt. Die durch die Kanalführung der Kühlluft erzielte Strömungs­ geschwindigkeit weisen auch mitgeführte Schmutzpartikel auf, welche aufgrund ihrer so erhaltenen Bahngeschwindigkeit die Richtungsänderung der in Richtung 19 abgezweigten Verbren­ nungsluft nicht mitmachen können und am Durchlaß 20 vorbei­ fliegen. Zur Erzielung einer hohen Strömungsgeschwindigkeit der Schmutzpartikel verjüngt sich der Kanal 18 in Richtung auf den Durchlaß 20. Dabei kann die Längsmittelachse 21 des Durchlasses 20 in Kühlluftströmungsrichtung parallel zur Gehäuseaußenwand 15 liegen (Fig. 4). Um eine hohe dynamische Abscheidewirkung am Durchlaß 20 zu erzielen, ist dieser vorzugsweise mit einer größeren Breite b als seine Höhe h vorgesehen, wie dies in Fig. 4 strichliert dargestellt ist.

Die Form des Durchlasses kann rechteckig, kreisförmig, oval, trapezförmig oder in ähnlicher geeigneter Geometrie ausge­ führt sein.

Um sicherzustellen, daß nahe des Teilabschnittes 16a des Bo­ dens 16 vorbeifliegende Schmutzpartikel nicht in den Durch­ laß eintreten, kann die in Strömungsrichtung der Kühlluft vordere Kante 22 des Durchlasses in den Kanal 18 rampenartig vorstehen, wie Fig. 5 zeigt. In einfacher Weise wird dies dadurch erreicht, daß der hintere Teilabschnitt 16b des Bo­ dens 16 mit dessen vorderem Teilabschnitt 16a einen zum Ver­ brennungsmotor 3 offenen, stumpfen Winkel von etwa 185° bildet.

In Fig. 5 ist die lotrecht zur Trennwand 10 angeordnete Luftleitwand 13 über den Durchlaß 20 hinaus bis zum Decken­ abschnitt 26 verlängert, was den Abscheidegrand positiv be­ einflußt. Bevorzugt läuft die Luftleitwand 13 spitz aus und schließt mit der Spitze an den Deckenabschnitt 26 an.

In der Trennwand 10 ist - wie in Draufsicht aus Fig. 2 und 4 zu ersehen - eine Öffnung 30 zur Verbindung des im Luftraum 11 angeordneten Vergasers (nicht dargestellt) mit dem Ver­ brennungsmotor 3 vorgesehen. Die kreisrunde Öffnung 30 liegt neben dem U-Kanal 18 unterhalb des Durchlasses 20. Oberhalb der Öffnung 30 sind Aussparungen 31 und 32 vorgesehen, durch die die Zündkerze oder anderes Zubehör des Verbrennungsmo­ tors 3 installiert werden können.

In Fig. 1 ist das Teilgehäuse 1 als Innenteil des Gesamtge­ häuses dargestellt und von einem Außengehäuse 24 umgeben. Der Kanal zum Abzweigen der Verbrennungsluft wird dabei durch einen Balg 25 gebildet, der in dem Durchlaß 20 einge­ knöpft ist und an seinem anderen Ende in einer Öffnung des Außengehäuses 24 liegt bzw. eingeknöpft ist. Es kann auch zweckmäßig sein, das Teilgehäuse 1 selbst als Außengehäuse vorzusehen.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, den Durchlaß 20 aus mehreren einzelnen Öffnungen zu bilden, so daß ein Gitter oder dgl. gebildet ist.

Das im Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 gezeigte Teilgehäuse entspricht im Grundaufbau dem in Fig. 1, weshalb für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet sind. Abweichend von der Ausführung in Fig. 1 ist der an den Durchlaß 20 an­ schließende Kanal zur Führung der Verbrennungsluft in Gegen­ stromrichtung zum Kühlluftkanal 18 geführt. Die Verbren­ nungsluft muß daher insgesamt eine Umleitung von 180° aus­ führen, um zum Luftfilter 12 strömen zu können.

Claims (12)

1. Handgeführtes Arbeitsgerät wie Motorkettensäge, Trenn­ schleifer oder dgl., mit in einem Gehäuse angeordnetem Verbrennungsmotor (3) zum Antrieb eines Arbeitswerk­ zeugs, mit einem Kühlluftgebläse, dessen Gebläserad (5) axial Kühlluft ansaugt und in Drehrichtung des Rades tangential zum Verbrennungsmotor (3) fördert und mit einem auf der Druckseite des Gebläses angeordneten Kanal (18) zum Abzweigen von Verbrennungsluft aus dem Kühl­ luftstrom (4), wobei die abgezweigte Verbrennungsluft in einen Luftraum (11) übertritt, aus dem der Verbrennungs­ motor (3) die Verbrennungsluft ansaugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (18) U-förmig aus­ gebildet ist und mit der Öffnung des U′s den Schaufeln (7) des Gebläserades (5) zugewandt liegt, wobei sein Bo­ den (16) einen Abstand zum Austrittsumfang (14) des Ge­ bläserades (5) aufweist, daß in Strömungsrichtung der Kühlluft (4) mit Abstand zum Gebläserad (5) im Boden (16) ein Durchlaß (20) zum Übertritt der Verbrennungs­ luft in den Luftraum (11) ausgebildet ist, wobei die zur Ebene des Durchlasses (20) lotrechte Mittelachse (19) unter einem Winkel (β) von etwa 70° bis 180° zu der im Bereich des Durchlasses (20) im wesentlichen vorherr­ schenden Strömungsrichtung (17) der geförderten Kühlluft liegt.

2. Arbeitsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (20) sich über die ganze Breite (B) des U-Kanals (18) erstreckt (Fig. 3) oder breiter als der U-Kanal ist.

3. Arbeitsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (20) breiter ist als seine in Kühlluftströmungsrichtung gemessene Höhe (Fig. 4).

4. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (16) des U-förmi­ gen Kanals (18) aus zwei in Kühlluftströmungsrichtung winklig aneinander anschließenden Bodenabschnitten (16a, 16b) besteht.

5. Arbeitsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in Kühlluftströmungs­ richtung hintere Bodenabschnitt den Durchlaß (20) auf­ weist.

6. Arbeitsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Bodenabschnitt unter einem Winkel von bis zu 45° zur Strömungsrichtung (17) der vorbeiströmenden Kühlluft liegt.

7. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in Strömungsrichtung der Kühlluft (4) vordere Kante (22) des Durchlasses (20) in Richtung zum Gebläserad (5) rampenartig vorsteht.

8. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der U-förmige Kanal (18) sich über einen Teilbereich zwischen dem Gebläserad (5) und dem Durchlaß (20) erstreckt.

9. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Seitenwand (13) des U-förmigen Kanals (18) auf der dem Verbrennungsmotor (3) zugewandten Seite des Gebläserades (5) bis an den Aus­ trittsdurchmesser (14) des Gebläserades reicht, vorzugs­ weise den Austrittsdurchmesser (14) axial leicht über­ deckt.

10. Arbeitsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Seitenwand (13) in Strömungsrichtung des Kühlluftstroms (4) über den Durch­ laß (20) hinaus verlängert ist und vorzugsweise spitz ausläuft (Fig. 5).

11. Arbeitsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Seitenwand (13) an einen die stirnseitige Austrittsöffnung des Kanals (18) überragenden Deckenabschnitt (26) des Gehäuses (1) an­ schließt (Fig. 5).

12. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Stirnseite des U-förmigen Kanals (18) durch eine Gehäuseaußenwand (15) gebildet ist.