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Die
Erfindung betrifft einen elastischen Verbindungsstutzen der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
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Aus
der
DE 36 06 708 C2 ist
ein Verbindungsstutzen bekannt, der den Vergaser eines handgeführten Arbeitsgeräts mit dem
Brennraum des Verbrennungsmotors verbindet. Um die Abgaswerte bei einem
Zweitaktmotor zu verbessern, ist es bekannt, in den Überströmkanälen weitgehend
kraftstofffreie Luft vorzulagern. Die in den Überströmkanälen vorgelagerte Luft muß dem Zweitaktmotor
vom Luftfilter zugeführt
werden. Bei bekannten Zweitaktmotoren geschieht dies über separate
Leitungen. Diese besitzen jeweils einen Verbindungsstutzen oder
ein anderes Element zur Überbrückung des
Schwingspalts zwischen dem Luftfilter und dem Verbrennungsmotor.
Hierdurch ergibt sich ein aufwendiger Aufbau und eine aufwendige
Montage des Arbeitsgeräts.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbindungsstutzen der
gattungsgemäßen Art zu
schaffen, der einen ein fachen Aufbau des Arbeitsgeräts ermöglicht und
der eine einfache Montage erlaubt.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Verbindungsstutzen mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
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Dadurch,
daß in
einem Verbindungsstutzen sowohl eine Kanalröhre für Kraftstoff/Luft-Gemisch als
auch eine Kanalröhre
für weitgehend
kraftstofffreie Luft vorgesehen ist, sind nicht mehrere Bauteile, Verbindungsstutzen
oder Elemente zum Vergaseranschluß notwendig. Es muß lediglich
ein einziger Verbindungsstutzen montiert werden. Ein Kurzschluß zwischen
den beiden Kanalröhren
ist dadurch sicher zu verhindern. Ein separater Kanal zur Zufuhr
von weitgehend kraftstofffreier Luft kann vollständig entfallen. Die Ausbildung
der beiden Kanäle
als separate Kanalröhren
bewirkt eine schwingungsentkoppelte, dauerfeste Überbrückung des Schwingspalts zwischen
dem Luftfilter und dem Verbrennungsmotor. Durch die einteilige Ausbildung
des Verbindungsstutzens mit den beiden Kanalröhren ergibt sich ein geringes
Gewicht des Arbeitsgeräts.
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Es
ist vorgesehen, daß der
Verbindungsstutzen zur einfachen Montage am Verbrennungsmotor einen
Anschlußflansch
zur Verbindung mit dem Verbrennungsmotor besitzt, an dem beide Kanalröhren münden. Um
eine ausreichende mechanische Stabilität des Anschlußflansches
zu erreichen, ist vorgesehen, daß der Anschlußflansch
einen Kern besitzt, der von einem elastischen Material, insbesondere
dem Material der Kanalröhren,
mindestens teilweise umspritzt ist.
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Zweckmäßig besitzt
der Anschlußflansch Befestigungsöffnungen,
mit denen der Flansch am Verbrennungsmotor befestigt, insbesondere
festgeschraubt werden kann. Die Befestigungsöffnungen erlauben eine einfache
Montage in einer Richtung senkrecht zur Ebene des Anschlußflansches.
Die Befestigungsöffnungen
sind vorteilhaft in hülsenförmigen Aufnahmen
ausgebildet, die den Anschlußflansch
vollständig
durchragen. Ein vollständiges Durchragen
kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß die hülsenförmigen Aufnahmen nicht
mit umspritzt werden. Eine einfache Ausgestaltung ergibt sich, wenn
die hülsenförmigen Aufnahmen
einteilig mit dem Kern ausgebildet sind. Die hülsenförmigen Aufnahmen werden so über den
Kern formschlüssig
im Anschlußflansch
gehalten. Die hülsenförmigen Aufnahmen
sind dabei vorteilhaft gegenüber
der Flanschebene um einen Abstand zurückversetzt, so daß die Kraft
von den Befestigungsmitteln, beispielsweise Schrauben, auf den Flansch im
Kraftnebenschluß über die
hülsenförmigen Aufnahmen
aufgebracht wird. Hierdurch läßt sich
eine definierte Flächenpressung
in der Anschlußebene
erreichen.
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Der
Kern ist insbesondere aus einem Duroplast. Durch das Umspritzen
des Kerns ist der Kern formschlüssig
an den Kanalröhren
fixiert. Da die Kanalröhren über das
elastische Material der Kanalröhren
oder über
das Kernmaterial miteinander verbunden sind, ist eine gute thermische
Entkopplung realisiert. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein,
daß der Kern
aus Metall, insbesondere aus Stahl ist. Vorteilhaft ist der Kern
blechförmig
ausgebildet und im Bereich der Befestigungsöffnungen an die Flanschebene
gebogen. Ein blechförmiger
Kern läßt sich
auf einfache Weise kostengünstig
herstellen. Aufgrund der hohen Festigkeit des Kernmaterials kann
der Anschlußflansch
dünn ausgebildet
werden. Durch die Biegung des Kerns im Bereich der Befestigungsöffnungen
an die Flanschebene entsteht im Bereich der Befestigungsöffnungen
eine direkte Verbindung des Kerns mit dem Flansch des Verbrennungsmotors ohne
eine Zwischenlage von Kunststoff. Hierdurch kann eine definierte
Pressung in der Anlagefläche
erreich werden. Gleichzeitig ergiebt sich eine gute Festigkeit der
Schraubverbindung.
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Um
eine gute Abdichtung zwischen dem Anschlußflansch und dem Verbrennungsmotor
sowie zwischen dem Gemischkanal und dem Luftkanal zu erreichen,
kann es auch zweckmäßig sein,
daß an den
Anschlußflansch
an der dem Verbrennungsmotor zugewandten Anschlußebene eine Dichtkontur angeformt
ist. Zusätzliche
Dichtelemente können
dadurch entfallen, wodurch die Fertigung und Montage weiter vereinfacht
sind. Vorteilhaft ist die Dichtkontur als in einer Nut angeordneter
Dichtwulst ausgebildet. In die Nut kann der zusammengedrückte Dichtwulst bei
Anlage an den Flansch des Zylinders ausweichen, so daß eine gute
Dichtheit erzielt werden kann.
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Zweckmäßig besitzen
die beiden Kanalröhren
an dem dem Anschlußflansch
abgewandten Ende planparallele Flanschebenen. Hierdurch können die
beiden Kanalröhren
auf einfache Weise am Luftfilterboden festgelegt werden. Die Flanschebenen
besitzen dabei insbesondere einen Abstand zueinander, wobei vorteilhaft
die erste Kanalröhre
kürzer
als die zweite Kanalröhre
ist. Dabei ist die erste Kanalröhre
vorteilhaft mit einem Vergaser verbunden. Der Abstand der beiden
Flanschebenen ist dabei ins besondere so bemessen, daß die Anschlüsse der
Kanäle
nach der Montage der ersten Kanalröhre am Vergaser in einer Ebene
liegen.
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Vorteilhaft
besitzt die erste Kanalröhre
einen annähernd
kreisförmigen
Strömungsquerschnitt,
der sich insbesondere in Strömungsrichtung
verjüngt. Hierdurch
läßt sich
ein guter Übergang
vom kreisförmigen
Strömungsquerschnitt
des Vergasers zu dem meist leicht elliptischen Strömungsquerschnitt
am Einlaß in
den Zylinder des Verbrennungsmotors erreichen. Um eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit
in der Kanalröhre
zu erzielen, ist der Strömungsquerschnitt über die
gesamte Länge
des Gemischkanals weitgehend gleich. Die zweite Kanalröhre besitzt
zweckmäßig an dem
dem Luftfilter zugewandten Ende einen annähernd kreisförmigen Strömungsquerschnitt
und an dem dem Verbrennungsmotor zugewandten Ende einen Strömungsquerschnitt,
dessen in Richtung der Zylinderlängsachse des
Verbrennungsmotors gemessene minimale Höhe kleiner als die etwa in
Umfangsrichtung des Zylinders gemessene maximale Breite ist. Die
minimale Höhe
der zweiten Kanalröhre
an dem dem Verbrennungsmotor zugewandten Ende beträgt dabei
insbesondere weniger als die Hälfte,
vorteilhaft weniger als ein Viertel der maximalen Breite. Durch
diese flache, breite Ausbildung der Mündungsöffnung der Kanalröhre ergibt
sich eine vorteilhafte Anschlußgeometrie,
da der Luftkanal in der Zylinderwand in zwei Äste geteilt wird, die beidseitig
am Zylinderumfang entlang zu den Überströmkanälen verlaufen. Durch die flache,
breite Form der Mündungsöffnung lassen
sich auch bei einer Aufteilung des Luftkanals in zwei Äste geringe
Strömungswiderstände reali sieren.
Gleichzeitig kann die Gesamthöhe
des Anschlußflansches durch
die niedrige, breite Form verringert werden.
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Um
ein Einfallen einer Kanalröhre
des Verbindungsstutzens durch den beim Herunterfahren des Motors
entstehenden Unterdruck zu vermeiden, ist vorgesehen, daß mindestens
eine Kanalröhre, insbesondere
die Luftkanalröhre,
mindestens eine Versteifung besitzt. Vorteilhaft ist die Versteifung
als um eine Kanalröhre
umlaufender Rand ausgebildet. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein,
daß die
Versteifung als in Längsrichtung
der Kanalröhre
verlaufende Strebe ausgebildet ist. Die Strebe ist dabei insbesondere
im Bereich der minimalen Höhe
des Luftkanals angeordnet, da diese Stelle besonders einfallgefährdet ist.
Vorteilhaft ist die Strebe im Inneren einer Kanalröhre, insbesondere
im Inneren der zweiten Kanalröhre
angeordnet. Dadurch können
außenliegende
Versteifungen vermieden werden. Es können jedoch auch zusätzlich zu
der innenliegenden Strebe außen
liegende Streben und Versteifungen vorgesehen sein, um eine hohe
Festigkeit zu erreichen. Vorteilhaft teilt die Versteifungsstrebe
die Kanalröhre
in zwei Äste.
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Um
einen geringen Strömungswiderstand
zu erzielen und insbesondere im Gemischkanal ein Niederschlagen
von Kraftstoff an der Kanalinnenwand zu vermeiden, ist vorgesehen,
daß die
Kanalröhren eine
nahtfreie Innenwand besitzen. Zweckmäßig besitzt der Verbindungsstutzen
einen Impulskanal. Der Impulskanal ist insbesondere in der Wandung
einer Kanalröhre
ausgebildet. Die Kanalröhren
sind vorteilhaft aus einem dem thermischen Anforderungsprofil angepaßten Elastomer,
insbesondere aus Fluorelastomer oder aus hydriertem Nitrilbutadien kautschuk. Es
ist vorgesehen, daß der
Verbindungsstutzen als Elastomerformteil ausgebildet ist und einen
Duroplasteinleger besitzt, der formschlüssig in dem Elastomerformteil
gehalten ist. Dadurch kann das Aufbringen von Haftvermittler und
Primer auf dem Einleger, durch den ein Haftverbund erzielt werden
soll, entfallen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es
zeigen:
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1 eine schematische Darstellung
eines Zweitaktmotors,
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2 eine Draufsicht auf den
Flansch des Zylinders des Verbrennungsmotors aus 1,
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3 eine Draufsicht auf den
Flansch eines Verbindungsstutzens,
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4 einen Schnitt durch den
Verbindungsstutzen aus 3 entlang
der Linie IV-IV in 3,
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5 eine Draufsicht auf den
Kern des Verbindungsstutzens aus den 3 und 4,
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6 eine Draufsicht auf den
Verbindungsstutzen aus 4 in
Richtung des Pfeils VI in 4,
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7 eine Draufsicht auf den
Flansch eines Verbindungsstutzens,
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8 einen Schnitt durch den
Verbindungsstutzen aus 7 entlang
der Linie VIII-VIII in 7,
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9 einen Schnitt durch den
Verbindungsstutzen aus 7 entlang
der Linie IX-IX in 7,
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10 den Ausschnitt X in 9 in vergrößerter Darstellung,
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11 eine Seitenansicht auf
einen Verbindungsstutzen
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12 einen Schnitt durch den
Verbindungsstutzen aus 11 entlang
der Linie XII-XII,
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13 einen Schnitt durch den
Verbindungsstutzen aus 11 entlang
der Linie XIII-XIII in 11,
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14 einen Schnitt durch einen
Zylinder eines Zweitaktmotors mit daran angeordnetem Verbindungsstutzen,
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15 eine vergrößerte Schnittdarstellung des
Verbindungsstutzens aus 14,
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16 eine vergrößerte Darstellung
der Einzelheit XVI aus 15,
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17 eine vergrößerte Darstellung
der Einzelheit XVII aus 15,
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18 eine Ansicht auf den
Anschlußflansch
des Verbindungsstutzens aus 14,
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19 einen Schnitt durch den
Verbindungsstutzen entlang der Linie IXX-IXX in 18,
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20 eine perspektivische
Ansicht des Kerns eines Verbindungsstutzens.
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Der
in 1 dargestellte Zweitaktmotor 1 besitzt
einen Zylinder 2, in dem ein Brennraum 3 ausgebildet
ist. Der Brennraum 3 ist von einem auf- und abgehenden
Kolben 5 begrenzt, der über
ein Pleuel 6 eine in einem Kurbelgehäuse 4 gelagerte Kurbelwelle 7 antreibt.
Der Zweitaktmotor 1 besitzt einen Einlaß 8 zur Zufuhr von
Kraftstoff/Luft-Gemisch sowie einen Auslaß 9 zur Abfuhr von
Abgasen aus dem Brennraum 3. In vorgegebenen Stellungen
des Kolbens 5 ist das Kurbelgehäuse 4 über Überströmkanäle 10, 12 mit
dem Brennraum 3 verbunden. Dabei sind zwei auslaßnahe Überströmkanäle 10 vorgesehen,
die mit Überströmfenstern 11 in
den Brennraum 3 münden
sowie zwei auslaßferne Überströmkanäle 12,
die mit Überströmfenstern 13 in
den Brennraum münden.
Die Überströmkanäle sind
dabei symmetrisch zu einer Mittelebene angeordnet, die die Zylinderlängsachse 55 umfaßt und Einlaß 8 und
Auslaß 9 etwa
mittig teilt. Die Mittelebene ist die Schnittebene in 1.
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Dem
Zweitaktmotor 1 wird Verbrennungsluft aus einem Luftfilter 18 zugeführt. Der
Luftfilter 18 ist über
einen Gemischkanal 16 mit dem Einlaß 8 und über einen
Luftkanal 14 mit einem Luftkanalfenster 15 verbunden.
Das Luftkanalfenster 15 ist in vor gegebenen Stellungen
des Kolbens 5 über
eine Kolbentasche 57 mit den Überströmfenstern 11 und 13 verbunden,
so daß weitgehend
kraftstofffreie Luft aus dem Luftkanal 14 über das
Luftkanalfenster 15, die Kolbentasche 57 und die Überströmfenster 11 und 13 in
den Überströmkanälen 10 und 12 vorgelagert
werden kann. Der Gemischkanal 16 ist teilweise in einem Vergaser 17 ausgebildet,
in dem der Verbrennungsluft aus dem Luftfilter 18 Kraftstoff
zugeführt
wird. Der Vergaser 17 ist am Gehäuse des Arbeitsgeräts festgelegt
und zur Überbrückung des
Schwingspalts über
einen Verbindungsstutzen 23 mit einem Flansch 19 des
Zylinders 2 verbunden. Dabei ist der Anschlußflansch 24 des
Verbindungsstutzens am Flansch 19 des Zylinders 2 angeschraubt.
Im Verbindungsstutzen 23 strömt die Verbrennungsluft bzw. das
Kraftstoff/Luft-Gemisch in Strömungsrichtung 41 zum
Zylinder 2.
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Im
Betrieb des Zweitaktmotors 1 wird im Bereich des oberen
Totpunkts des Kolbens 5 Kraftstoff/Luft-Gemisch über den
Gemischkanal 16 ins Kurbelgehäuse 4 gesaugt. Gleichzeitig
wird in den Überströmkanälen 10 und 12 weitgehend
kraftstofffreie Luft aus dem Luftkanal 14 vorgelagert.
Beim Abwärtshub
des Kolbens 5 wird das Gemisch im Kurbelgehäuse 4 verdichtet
und im Bereich des unteren Totpunkts des Kolbens 5 in den
Brennraum 3 ausgeschoben. Dabei verläßt die Überströmkanäle 10, 12 zunächst die
vorgelagerte, weitgehend kraftstofffreie Luft, die die noch im Brennraum 3 befindlichen
Abgase vom nachströmenden
Kraftstoff/Luft-Gemisch trennen. Die Abgase strömen durch den Auslaß 9 aus
dem Brennraum 3. Beim nächsten
Aufwärtshub des
Kolbens 5 wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch im Brennraum 3 weiter
verdichtet und im Bereich des oberen Tot punkts des Kolbens 5 von
einer nicht dargestellten Zündkerze
gezündet.
Hierdurch wird der Kolben 5 wieder in Richtung auf das
Kurbelgehäuse 4 beschleunigt.
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2 zeigt eine Draufsicht
auf den Flansch 19 des Zylinders 2. Der Flansch 19 ist
annähernd rechteckig
ausgebildet und besitzt in seinen Ecken jeweils eine Bohrung 22,
in der der Anschlußflansch 24 des
Verbindungsstutzens 23 verschraubt wird. Der Luftkanal 14 teilt
sich im Flansch 19 in zwei Äste 21. Zur Aufteilung
des Luftkanals 14 ist ein Strömungsteiler 20 vorgesehen,
der sich bis an die Ebene des Flansches 19 erstreckt und
der etwa parallel zur Zylinderlängsachse 55 verläuft. Im
Bereich des Flansches sind die beiden Äste 21 des Luftkanals 14 beidseitig
um den Gemischkanal 16 auf die gegenüberliegende Seite des Gemischkanals 16 geführt.
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In 3 ist eine Draufsicht auf
den Anschlußflansch 24 des
Verbindungsstutzens 23 gezeigt. Der Gemischkanal 16 mündet mit
einer Mündungsöffnung 31 an
der Anschlußebene 39 des
Anschlußflansches 24.
Die Mündungsöffnung 31 besitzt einen
annähernd
kreisförmigen
Querschnitt. Die Mündungsöffnung 32 des
Luftkanals 14 ist flach ausgebildet und verläuft symmetrisch
zur Mittellinie 58 des Verbindungsstutzens 23.
Die Mittellinie 58 verläuft
bei an den Zweitaktmotor 1 montiertem Verbindungsstutzen 23 parallel
zur Zylinderlängsachse 55. Im
Bereich der Mittellinie 58 besitzt die Mündungsöffnung 32 eine
kleinste Höhe
h. Die Höhe
h ist dabei parallel zur Mittellinie 58 gemessen. Die senkrecht zur
Höhe h
gemessene Breite b der Mündungsöffnung 32 ist
wesentlich größer als
die Höhe
h und der Durchmesser der Mündungsöffnung 31 des
Gemischkanals 16.
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Die
Höhe h
beträgt
insbesondere weniger als die Hälfte,
vorzugsweise weniger als ein Viertel, der Breite b. Beidseitig der
Mittellinie 58 besitzen die Mündungsöffnungen 32 Verbreiterungen 59,
in deren Bereich die Höhe
der Mündungsöffnung 32 größer als
die kleinste Höhe
h ist.
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Die
Anschlußebene 39 ist
annähernd
rechteckig ausgebildet, wobei die Längsseiten leicht nach außen gewölbt sind.
In den Ecken der Anschlußebene 39 sind
vier hülsenförmige Aufnahmen 26 angeordnet,
in denen Befestigungsöffnungen 33 ausgebildet
sind. Die hülsenförmigen Aufnahmen 26 durchragen
den Anschlußflansch 24 vollständig. An
der Anschlußebene 39 des
Verbindungsflanschs 24 ist ein Dichtwulst 35 angeformt,
der die Kanäle 14 und 16 gegeneinander
sowie gegenüber
der Umgebung am Flansch 19 abdichtet.
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In 4 ist der Verbindungsstutzen 23 im Schnitt
dargestellt. Der Verbindungsstutzen 23 besitzt eine erste
Kanalröhre 36,
in der der Gemischkanal 16 geführt ist, sowie eine zweite
Kanalröhre 34,
in der der Luftkanal 14 geführt ist. Die Kanalröhren 34 und 36 münden an
den Mündungsöffnungen 31 und 32 am
Anschlußflansch 24 in
der Anschlußebene 39. Die
erste Kanalröhre 36 besitzt
sowohl an ihrem motorseitigen Ende 52 als auch an ihrem
gegenüberliegenden,
vergaserseitigen Ende 54 einen annähernd kreisförmigen Querschnitt.
Der Strömungsquerschnitt
in der ersten Kanalröhre 36 ist
dabei vom vergaserseitigem Ende 54 zum motorseitigem Ende 52 annähernd konstant.
Die zweite Kanalröhre 34 ist
an ihrem motorseitigen Ende 51 flach ausgebildet, während sie
an ihrem gegenüberliegenden,
vergaserseitigen Ende 53 einen etwa kreisförmigen Strömungsquerschnitt
besitzt. Die Querschnittsfläche
in der zweiten Kanalröhre 34 ist
vom vergaserseitigen Ende 53 zum motorseitigen Ende 51 annähernd konstant. Die
Kanalröhren 34, 36 sind
so ausgebildet, daß sie in
einem Spritzgußverfahren
mit ziehbaren Kernen herstellbar sind.
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An
der ersten Kanalröhre 36 ist
am vergaserseitigen Ende 54 ein Verbindungsflansch 28 angeformt,
der eine Flanschebene 30 besitzt. Am luftfilterseitigen
Ende 53 der zweiten Kanalröhre 34 ist ein Verbindungsflansch 27 angeformt,
der eine Flanschebene 29 besitzt. Die Flanschebenen 29 und 30 verlaufen
planparallel zueinander und besitzen zueinander einen Abstand a.
Dabei ist die erste Kanalröhre 36 kürzer als
die zweite Kanalröhre 34 ausgebildet,
so daß die
Flanschebene 30 zum Anschlußflansch 24 einen
geringeren Abstand als die Flanschebene 29 hat. Der Abstand
a der beiden Flanschebenen 29 und 30 ist insbesondere
so gewählt, daß die Verbindungsflansche 27 und 28 direkt
am Vergaser festgelegt werden können.
Die beiden Kanalröhren 34, 36 verlaufen
gegenüber
der Zylinderlängsachse 55 geneigt,
so daß sich
in Strömungsrichtung 41 in
Richtung auf den Zweitaktmotor 1 bei normaler Arbeitsposition
des Arbeitsgeräts
ein Gefälle
ergibt. Der Abstand a der beiden Flanschebenen 29, 30 ist
in einer Richtung senkrecht zu den Flanschebenen 29, 30 gemessen.
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Die
erste und zweite Kanalröhre 34, 36 sind aus
einem elastischen Material, insbesondere einem Elastomer, vorzugsweise
einem Fluorelastomer oder einem hydriertem Nitrilbutadienkautschuk
(HNBR) gebildet. Der Verbindungsstutzen 23 ist dabei insbesondere
in einem Spritzgußverfahren
hergestellt. Im Anschlußflansch 24 ist
ein Kern 25 eingeformt, der im Anschlußflansch 24 umspritzt
ist. Der Kern 25 besteht aus einem härteren Material, insbesondere
einem Duroplast. An den Kern 25 sind die hülsenförmigen Aufnahmen 26 angeformt.
Um eine ausreichende Stabilität
der zweiten Kanalröhre 34 im
Bereich ihres motorseitigen Endes 51 zu gewährleisten,
ist auf der der Anschlußebene 39 gegenüberliegenden
Seite 56 des Anschlußflansches 24 eine
Versteifungsstrebe 40 angeformt, die sich zwischen den
beiden Kanalröhren 34, 36 erstreckt
und die etwa in Längsrichtung
der Kanalröhren 34, 36 senkrecht
auf den Anschlußflansch 24 verläuft. Im
Bereich der Versteifungsstrebe 40 ist die zweite Kanalröhre 32 an
ihrer der ersten Kanalröhre 36 zugewandten
Seite verdickt ausgebildet. Wie auch die Draufsicht in 6 zeigt, besitzt die zweite
Kanalröhre 34 an
ihrer Außenseite in
einem an die Verbindungsstrebe 40 angrenzenden Bereich
drei umlaufende Ränder 50.
Die zweite Kanalröhre 34 besitzt
an ihrer der ersten Kanalröhre 36 zugewandten
Seite eine Abflachung 49.
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In 5 ist der Kern 25 in
Seitenansicht dargestellt. Am Kern 25 sind die hülsenförmigen Aufnahmen 26 angeformt.
Die hülsenförmigen Aufnahmen 26 stehen
dabei etwa um die Dicke c der in 4 gezeigten
Ummantelung 60 des Kerns 25 aus der Ebene des
Kerns 25 hervor, so daß die
hülsenförmigen Aufnahmen 26 annähernd eben
mit der Anschlußebene 39 und
der Seite 56 des Anschlußflansches 24 abschließen. Bei
der Montage des Verbindungsstutzens 23 am Flansch 19 des
Verbrennungsmotors 1 liegen die hülsenförmigen Aufnahmen 26 auf
dem Flansch 19 auf, so daß nur über die hülsenförmigen Aufnahmen 26 die
Anpreßkraft übertragen
wird. Hierdurch kann die Flächenpressung
im Dichtwulst 35 exakt festgelegt werden. Der Kern 25 besitzt
eine Mündungsöffnung 37,
die vollständig
von Elastomermaterial umspritzt wird und in der der Gemischkanal 16 geführt wird,
sowie eine Mündungsöffnung 38,
die ebenfalls vollständig
umspritzt wird und in der der Luftkanal 14 geführt ist.
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Die 7 bis 10 zeigen ein Ausführungsbeispiel für einen
Verbindungsstutzen 43. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen
gleiche Elemente wie in den 3 bis 6. Der Verbindungsstutzen 43 besitzt
einen Anschlußflansch 44,
in dem der in den 8 und 9 gezeigte Kern 45 eingeformt
ist. Am Kern 45 sind vier hülsenförmige Ausnahmen 46 angeordnet.
In den hülsenförmigen Aufnahmen 46 sind Befestigungsöffnungen 33 ausgebildet.
Wie 9 und 10 zeigen, durchragen die
hülsenförmigen Aufnahmen 46 den
Anschlußflansch 44.
Die Länge
l der hülsenförmigen Aufnahme 46 ist
dabei geringfügig
kleiner als die Breite e des Anschlußflansches 44. Die
hülsenförmigen Aufnahmen 46 sind
gegenüber der
Flanschebene 39 um einen Abstand f zurückversetzt, der vorteilhaft
0,1 mm bis 0,5 mm, insbesondere etwa 0,3 mm beträgt. Beim Festschrauben des
Anschlußflansches 44 am
Flansch 19 eines Zweitaktmotors 2 wird die Ummantelung 60 gegen
den Flansch 19 gedrückt
und dichtet den Anschlußflansch 44 gegenüber dem
Flansch 19 im Kraftnebenschluß ab.
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Die
Flanschebene 30 am Verbindungsflansch 28 der ersten
Kanalröhre 36 ist
gegenüber der
Anschlußebene 39 des
Anschlußflanschs 44 um einen
Winkel α geneigt.
Hierdurch kann ein kompakter Aufbau des Arbeitsgeräts erreicht
werden. Die zweite Kanalröhre 34 besitzt
an ihrem vergaserseitigen Ende 53 einen Verbindungsflansch 47 mit
einer Flanschebene 42. Die Flanschebene 42 des
Verbindungsflansches 47 verläuft planparallel zur Flanschebene 30 des
Verbindungsflansches 28. Ein kompakter Aufbau ist durch
die Abflachung 49 realisiert, die am Verbindungsflansch 47 an
der der ersten Kanalröhre 36 zugewandten
Seite angebracht ist. Hierdurch kann ein Vergaser 17 im
Bereich dicht oberhalb der zweiten Kanalröhre 34 angeordnet
werden.
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Um
eine hohe Stabilität
des Verbindungsstutzens 43 zu erreichen, ist zwischen der
ersten Kanalröhre 36 und
der zweiten Kanalröhre 34 im
Bereich des Anschlußflanschs 44 eine
Versteifungsstrebe 40 angeordnet, die senkrecht zum Anschlußflansch 44 verläuft. Weiterhin
besitzt die zweite Kanalröhre 34 im
Bereich ihres motorseitigen Endes 51 drei Ränder 50,
die sich kreisförmig
um die Kanalröhre 34 erstrecken.
Im Bereich der Ränder 50 ist
die zweite Kanalröhre 34 auf
ihrer der ersten Kanalröhre 36 zugewandten
Seite verdickt ausgebildet. Hierdurch ist ein Einfallen der zweiten
Kanalröhre 34 vermieden.
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Es
kann zweckmäßig sein,
in einer oder in beiden Kanalröhren 34, 36 mindestens
eine Dehnfalte anzuordnen. Hierdurch kann ein größerer Längenausgleich realisiert werden.
Um ein Niederschlagen von Kraftstoff oder eine Behinderung der Strömung in den
Kanalröhren
zu vermeiden, ist die Innenwandung der Kanalröhren gratfrei, insbesondere
glatt ausgebildet. Dies kann durch ein Elastomerformteil mit Duroplasteinleger
und geschlossenen Kernzügen realisiert
werden. Eine weitere Möglichkeit
zur Erzielung einer glatten Innenwandung der Kanalröhren stellt
die Herstellung in einem Spritzgußverfahren, bei dem die flüssige Kunststoffschmelze über ein
Fluid, insbesondere über
eingespritztes Wasser, an die Formwandungen gedrückt wird. Hierdurch können Kerne
zur Ausbildung der Kanalröhren
entfallen. Durch die planparallele Ausbildung der Verbindungsflansche
kann eine einfache, gute Abdichtung an den Flanschebenen erreicht
werden. Durch weitere Versteifungen wie Rippen oder eine Erhöhung der Wandstärke in gefährdeten
Bereichen kann der Einfalldruck angepaßt werden. Durch den eingeformten Kern
kann die Teilung des Luftkanals auch bereits im Anschlußflansch
des Verbindungsstutzens realisiert werden. Es kann zweckmäßig sein,
zur Vermeidung der Ansammlung von Kraftstofftropfen im Gemischkanal
die Innenwandung der ersten Kanalröhre mit einer Rändelstruktur
oder dgl. zu versehen. Es kann auch zweckmäßig sein, parallel zum Ansaugkanal eine
zusätzliche
Impulsleitung zu integrieren.
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Ein
eigenständiger
erfinderischer Gedanke betrifft die Verwendung eines Verbindungsflansches für einen
Zweitaktmotor mit einem Speicherkanal. Der Speicherkanal mündet mit
einem Ende im Bereich des Einlasses 8 an der Zylinderbohrung
und mit seinem zweiten Ende am Kurbelgehäuse 4. Dabei sind
vorteilhaft beide Enden des Speicherkanals durch den Kolben 5 gesteuert.
In den Speicherkanal tritt beim Abwärtshub des Kolbens in das erste
Ende Abgas aus dem Brennraum 3 ein, das unter hohem Druck
steht. Das Abgas durchläuft
den Speicherkanal als Druckwelle. Bevor die Druckwelle das zweite Ende
des Speicherkanals erreicht, wird das zweite Ende vom Kolben 5 verschlossen.
Die Druckwelle wird dann am Kolbenhemd reflektiert. Im Bereich des ersten
Endes des Speicherkanals wird fettes Gemisch ge speichert, das von
der reflektierten Druckwelle stoßartig in den Brennraum gefördert wird.
Die Länge
des Speicherkanals ist dabei so gewählt, daß ausreichend Volumen zur Einbringung
von fettem Gemisch vorhanden ist.
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Zusätzlich zum
Speicherkanal wird dem Verbrennungsmotor Gemisch über den
Gemischkanal 16 zugeführt.
Ein Abschnitt des Gemischkanals 16 ist dabei in einem Verbindungsstutzen
ausgebildet. Der Verbindungsstutzen kann auch lediglich eine Kanalröhre aufweisen.
Zur guten Fixierung am Zweitaktmotor ist ein Anschlußflansch
mit einem umspritzten Kern vorgesehen. Durch den Anschlußflansch
kann der Schwingspalt des Zweitaktmotors 1 auf einfache Weise überbrückt werden.
Der Verbindungsstutzen ist dabei vorteilhaft zwischen dem Vergaser 17 und dem
Zweitaktmotor 1 angeordnet. Der Verbindungsstutzen kann
jedoch auch zwischen dem Luftfilter 18 und dem Vergaser 17 vorgesehen
sein.
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Der
in 11 gezeigte Verbindungsstutzen 63 besitzt
eine erste Kanalröhre 36 und
eine zweite Kanalröhre 34 zur
Zufuhr von Kraftstoff/Luft-Gemisch bzw. von Luft zum Zweitaktmotor.
Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dabei gleiche Bauteile wie in den vorangegangenen
Figuren. Der Verbindungsstutzen 63 besitzt einen Anschlußflansch 74 mit
vier Befestigungsöffnungen 33 (12). Die Befestigungsöffnungen 33 sind
in hülsenförmigen Aufnahmen 76 ausgebildet,
die einteilig mit dem in 13 gezeigten Kern 75 ausgebildet
sind. Im Bereich der hülsenförmigen Aufnahmen 76 sind
im Anschlußflansch 74 Aussparungen 77 angeordnet,
so daß durch
die Befestigungsöffnungen 33 gesteckte
Schrauben nur auf der hülsenförmigen Aufnahme 76 und nicht
an der in 13 gezeigten
Ummantelung 60 des Anschlußflanschs 74 anliegen.
An der den Aussparungen 77 gegenüberliegenden Seite des Anschlußflanschs 74 sind
die Aufnahmen 76 nicht umspritzt, so daß sie in motiertem Zustand
direkt auf dem Flansch 19 eines Motors 1 aufliegen.
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Die
erste Kanalröhre 36 besitzt
an der dem Anschlußflansch 74 abgewandten
Seite einen Verbindungsflansch 28 und die zweite Kanalröhre 34 einen
Verbindungsflansch 27. Die zweite Kanalröhre 34,
die zur Zufuhr von weitgehend kraftstofffreier Luft dient, besitzt
auf ihrer Außenseite
in Längsrichtung verlaufende
Versteifungsstreben 68. Wie 12 zeigt,
sind vier Versteifungsstreben 68 vorgesehen.
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Wie 12 zeigt, ist die Mündungsöffnung 32 des
in der zweiten Kanalröhre 34 ausgebildeten Luftkanals 14 flach
und breit ausgebildet. Die Breite b im Bereich der Mündungsöffnung 31 ist
wesentlich größer als
die Höhe
h. Der Luftkanal 14 ist mittig durch eine Versteifungsstrebe 64 in
zwei Äste 65 getrennt.
Die Versteifungsstrebe 64 erstreckt sich über die
gesamte Höhe
der zweiten Kanalröhre 34.
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Wie 13 zeigt, erstreckt sich
die Versteifungsstrebe 64 auch über einen Großteil der
Länge des
Luftkanals 14. Die Versteifungsstrebe 64 reicht dabei
von der Mündungsöffnung 31 in
die zweite Kanalröhre 34 hinein
und endet in einem Abstand g stromab des Verbindungsflanschs 27.
Der Abstand g kann dabei etwa ein Drittel der axialen Länge der zweiten
Kanalröhre 34 betragen.
Wie 13 zeigt, sind zusätzlich zur
Versteifungsstrebe 64 am Umfang der zweiten Kanalröhre 34 umlaufende
Rän der 50 angeordnet.
Die Versteifung der zweiten Kanalröhre 34 kann jedoch
auch ausschließlich
durch die im Inneren der zweiten Kanalröhre 34 angeordnete
Verbindungsstrebe 64 gebildet sein.
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14 zeigt den Zylinder 2 eines
Zweitaktmotors im Schnitt. Der Zylinder 2 besitzt einen Flansch 19,
an dem ein Verbindungsstutzen 83 zur Verbindung mit einem
Vergaser 17 festgelegt ist. Im Verbindungsstutzen 83 ist
ein Luftkanal 14 und ein Gemischkanal 16 ausgebildet.
Der Gemischkanal 16 verläuft dabei unterhalb des Luftkanals 14.
Zur Verbindung des Verbindungsstutzens 83 mit dem Vergaser 17 ist
an einem Gehäuseteil 89 ein
Klemmring 90 sowie ein Klemmring 91 angeformt.
Der Klemmring 90 ist im Bereich des Verbindungsflansches 27 und der
der Klemmring 91 im Bereich des Verbindungsflansch 28 angeordnet.
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In 16 ist der Verbindungsflansch 27 vergrößert ausschnittsweise
dargestellt. Im Inneren des Verbindungsflanschs 27 ist
ein umlaufender Wulst 92 angeformt, der in eine Vertiefung
am Gehäuse
des Vergasers 17 ragt. Der Klemmring 90 besitzt
einen entsprechenden Wulst, der den Verbindungsflansch 27 auf
der Außenseite
des Wulstes 92 stark verdichtet. Durch diese Verdichtung
wird eine Erhöhung
der Festigkeit des Materials des Verbindungsflanschs 27 erreicht.
Hierdurch ergibt sich eine feste Verbindung des Verbindungsflanschs 27 am
Vergaser 17. Da die Verbindung durch das Gehäuseteil 90 gebildet
wird, sind keine zusätzlichen
Bauteile notwendig. Um das Aufschieben des Klemmrings 90 auf
den Verbindungsflansch 27 zu erleichtern, ist am Verbindungs flansch 27 eine
Fase 93 vorgesehen. Auf der Innenseite des Verbindungsflansches 27 ist
eine Fase 96 angeordnet, die das Aufschieben der zweiten
Kanalröhre 36 auf
einen am Vergaser 17 angeformten Anschlußstutzen
erleichtert.
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Wie 15 zeigt, besitzt der Verbindungstutzen 83 einen
Anschlußflansch 84,
an dem die erste Kanalröhre 36 mit
einer Mündungsöffnung 32 und
die zweite Kanalröhre 34 mit
einer Mündungsöffnung 31 mündet. Der
Anschlußflansch 84 besitzt einen
Kern 85, der vom Material des Verbindungsstutzens 83 umspritzt
ist. Im Verbindungsstutzen 83 ist als weitere Kanalröhre eim
Impulskanal 88 ausgebildet. Am Anschlußflansch 84 ist in
der Anschlußebene 94,
die an den Flansch 19 des Zylinders 2 anschließt, eine
Dichtung angeformt. Die Ausbildung der Dichtung ist in 17 vergrößert gezeigt. Als Dichtung
ist ein umlaufender Dichtwulst 87 vorgesehen, der einen
etwa halbkreisförmigen
Querschnitt hat. Der Dichtwulst 87 ist in einer Nut 86 angeordnet, die
beidseitig des Dichtwulstes 87 umläuft. Bei einer Anlage der Anschlußebene 94 an
den Flansch 19 wird der Dichtwulst 87 zusammengepreßt und kann in
die Nut 86 ausweichen. Hierdurch kann eine gute Anpressung
des Dichtwulstes 87 und damit eine gute Abdichtung erreicht
werden.
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Wie
die Ansicht auf die Anschlußebene 94 in 18 zeigt, ist der Dichtwulst 87 umlaufend
um die Mündungsöffnung 31 des
Luftkanals 14 und umlaufend um die Mündungsöffnung 32 des Gemischkanals 16 ausgebildet.
Der Dichtwulst 87 ist dabei jeweils von der Nut 86 beidseitig
umgeben. Die Trennung zwischen dem Gemischkanal 16 und
dem Luftkanal 14 in der Anschlußebene 94 ist durch
einen gemeinsamen Dichtwulst 87 gestaltet. Auch der Impulskanal 88 ist
von einem umlaufenden Dichtwulst 87 mit beidseitig angrenzender
Nut 86 umgeben. Auf der Außenseite der zweiten Kanalröhre 34 sind
umlaufende Ränder 50 angeformt,
die die Steifigkeit der zweiten Kanalröhre 34 erhöhen. Die
Mündungsöffnung 31 des
Luftkanals 14 ist breit ausgebildet, so daß die Breite
b wesentlich größer als
die Höhe
h ist.
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Der
Anschlußflansch 84 besitzt
vier Befestigungsöffnungen 33.
In 19 ist ein Schnitt
durch eine Befestigungsöffnung 33 dargestellt.
Wie 19 zeigt, ist der
im Anschlußflansch 84 eingespritzte Kern 85 als
Blech ausgebildet. Der Kern 85 ist insbesondere ein Stahlblech.
Im Bereich der Befestigungsöffnungen 33 ist
der Kern 85 an die Anschlußebene 94 gebogen,
so daß der
Anschlußflansch 84 im
Bereich der Befestigungsöffnungen 33 in
montiertem Zustand auf dem Flansch 19 des Zylinders 2 aufliegt. Der
Dichtwulst steht 87 über
die Anschlußebene 94 hinaus,
so daß bei
einem Festschrauben des Anschlußflansches 84 der
Dichtwulst 87 so weit zusammengedrückt wird, bis der Kern 85 im
Bereich der Befestigungsöffnungen 33 auf
dem Flansch 19 eines Zylinders 2 aufliegt. Wie 19 zeigt, ist der Impulskanal 88 an
die erste Kanalröhre 36 angeformt.
Der Impulskanal 88 ragt dabei mit einem Stopfen 95 über die
Anschlußebene 94 hinaus
auf die der ersten Kanalröhre 36 abgewandte
Seite des Anschlußflansches 84.
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In 20 ist der Kern 85 perspektivisch
dargestellt. Der Kern 85 ist aus einem Stahlblech geformt
und besitzt eine Mündungsöffnung 97 für den Luftkanal 14,
eine darunter angeordnete, im wesentlichen rechteckig ausgebildete
Mündungsöffnung 98 für den Gemischkanal 16 sowie
eine kreisförmige Mündungsöffnung 99 für den Impulskanal 88.
Im Bereich der vier Befestigungsöffnungen 33,
die in den Ecken des Kern 85 angeordnet sind, sind Absätze 100 angeordnet,
die nicht umspritzt werden und die zur Anlage an den Flansch 19 des
Zylinders 2 bestimmt sind.