DE19828728A1

DE19828728A1 - Vorrichtung zur zentrifugalen Säuberung von Ansaugluft bei einem verbrennungsmotorisch angetriebenen Handarbeitungsgerät

Info

Publication number: DE19828728A1
Application number: DE1998128728
Authority: DE
Inventors: Andreas Singer; Jochen Schoenhaar
Original assignee: Dolmar GmbH
Current assignee: Makita Engineering Germany GmbH
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 1999-12-30
Also published as: DE29909638U1

Abstract

Eine Vorrichtung zur zentrifugalen Säuberung von Ansaugluft bei einem verbrennungsmotorisch angetriebenen Handarbeitsgerät, das zur Luftkühlung ein Gebläse mit einem in einem vorzugsweise spiralförmigen Gebläsegehäuse (12) um eine Achse rotierenden Gebläserad (11) aufweist, umfaßt einen Luftentnahmestutzen (10), der über eine Eintrittsöffnung (15) Luft aus dem Gebläsegehäuse (12) entnimmt und durch einen Luftkanal (19) zu einer Austrittsöffnung (18) leitet, wobei der Luftentnahmestutzen (10) mit seiner Eintrittsöffnung (15) nahe am Umfang des Gebläserades (11) angeordnet ist und der Luftkanal (19) vom Gebläserad (11) durch eine Prallwand (13) getrennt ist. Bei einer solchen Vorrichtung wird ein platzsparender und strömungsgünstiger Aufbau dadurch erreicht, daß die Prallwand (13) kreisbogenförmig gekrümmt ist, und daß die Prallwand (13) koaxial zum Gebläserad (11) angeordnet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur zentrifugalen Säu berung von Ansaugluft bei einem verbrennungsmotorisch angetriebenen Handar beitsgerät, das zur Luftkühlung ein Gebläse mit einem in einem vorzugsweise spi ralförmigen Gebläsegehäuse um eine Achse rotierenden Gebläserad aufweist, welche Vorrichtung einen Luftentnahmestutzen umfasst, der über eine Eintrittsöff nung Luft aus dem Gebläsegehäuse entnimmt und durch einen Luftkanal zu einer Austrittsöffnung leitet, wobei der Luftentnahmestutzen mit seiner Eintriftsöffnung nahe am Umfang des Gebläserades angeordnet ist und der Luftkanal vom Geblä serad durch eine Prallwand getrennt ist.

Eine solche Vorrichtung ist z. B. aus der DE-A1 197 00 124 bekannt.

STAND DER TECHNIK

Bei Handarbeitsgeräten wie zum Beispiel Kettensägen oder Trennschleifern, die durch einen Verbrennungsmotor angetrieben werden, ist es wünschenswert, die Ansaugluft für den Verbrennungsmotor vor dem Eintritt in eine Filtereinrichtung zunächst grob von dem beim Einsatz auftretenden Staub oder anderen Teilchen zu reinigen, um eine schnelle Verschmutzung des Filters zu verhindern. Vorrich tungen zum Trennen von Staub für eine gesäuberte Ansaugluft sind vielfältig be kannt. Insbesondere das Zyklonprinzip stellt hierzu eine sehr effiziente Art dar. Als Zyklone wird dabei üblicherweise das Kühlgebläse des Antriebsmotors verwendet, welches durch eine zentrale Öffnung Luft ansaugt und in tangentialer Richtung zum Zylinder des Motors befördert. Die gesäuberte Ansaugluft wird durch einen zwischen Gebläserad und Gebläsegehäuse angeordneten Luftentnahmestutzen am Innenrand des Luftstromes, wo die Partikelkonzentration wegen der auftreten den Zentrifugalkräfte gering ist, entnommen und aus dem Gehäuse herausgeleitet. Wichtig ist dabei, das die Entnahme der Ansaugluft bei den kompakt aufgebauten Handarbeitsgeräten wenig zusätzlichen Platz beansprucht und den Hauptstrom der Kühlluft strömungstechnisch möglichst wenig beeinträchtigt.

Aus der DE-A1 44 01 186 ist beispielsweise eine Ansaugluftreinigung für ein mo torbetriebenes Schneidgerät beschrieben, bei welcher (siehe die dortige Fig. 5) ein relativ grosses, nahezu gerades Saugrohr tangential zum Gebläserad aus dem Gebläsegehäuse herausgeführt wird. Das Saugrohr beansprucht nicht nur sehr viel Platz, sonder greift durch seine Formgestaltung und Anordnung auch massiv in die Kühlluftströmung ein. Um die Strömungsverhältnisse zu verbessern, ist da her im Einströmbereich des Saugrohres zusätzlich ein gekrümmtes Schild (Be zugszeichen 149) angeordnet.

Eine weitere, etwas weniger Platz beanspruchende Lösung ist in der SE-B 442 232 dargestellt. Hier wird das Saugrohr ausserhalb der Stirnwand des Gebläsege häuses gebildet und über eine schlitzförmige, entlang des Umfangs des Geblä serades gebogene Öffnung mit dem Inneren des Gebläsegehäuses verbunden. Eine solche Ansaugvorrichtung trägt nicht nur nach aussen hin auf dem Gebläse gehäuse auf, sondern ist auch vergleichsweise aufwendig in der Herstellung und Montage, weil dabei eine Abschirmung (27 in Fig. 2) auf komplizierte Weise an die (stirnseitige) Form des Gebläserades angepasst werden muss.

Eine weitere Lösung ist aus der eingangs genannten Druckschrift DE-A1 197 00 124 bekannt. In diesem Fall ist eine kompakte Luftdüse innerhalb des Gebläsege häuses nahe am Umfang des Gebläserades angeordnet und führt die tangential aufgenommene Ansaugluft nach einer Umlenkung um etwa 90° in axialer Richtung durch die hintere Stirnwand des Gebläsegehäuses nach aussen. Die Besonderheit dieser Luftdüse besteht in einer speziellen Ausformung der sogenannten Prall wand, welche die Eintrittsöffnung der Luftdüse vom Gebläserad trennt. Die Prall wand hat in Richtung der Luftströmung gesehen eine teil-elliptische Form und geht im weiteren Verlauf der Düse in einen geraden Wandbereich (16) über. Diese Art der Formgebung hat jedoch zwei gravierenden Nachteile: Zum einen nimmt die Luftdüse durch den Übergang in den (tangentialen) geraden Wandbereich (16) innerhalb des Kühlluftkanals mehr Platz ein als notwendig wäre, weil sich die Luft düse nicht durchgehend an den Umfang des Gebläserades anschmiegt. Zum an deren erfordert die teil-elliptische Formgebung eine sehr präzise Montage im Be zug auf das Gebläserad, damit ein bestimmter optimierter Winkel eingehalten wird. Schliesslich ist die teil-elliptische Formgebung nicht optimal an die Luftströmung angepasst, was zu unerwünschten Verwirbelungen und Bildung von zusätzlichen Geräuschen führt.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass sie die Nachteile der bekannten Lösungen vermeidet und insbesondere platzsparend, geräuscharm, strömungstechnisch günstig und leicht herzustellen und zu einzubauen ist.

Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch ge löst, dass die Prallwand kreisbogenförmig gekrümmt ist, und dass die Prallwand koaxial zum Gebläserad angeordnet ist. Der Kern der Erfindung besteht darin, durch die spezielle kreisbogenartige Formgebung der Prallwand der Luftentnah mestutzen sich strömungstechnisch optimal und extrem platzsparend an den äus seren Umfang des Gebläserades "anschmiegt" und daher einen besonders ge räuscharme und kompakte Verwirklichung der Reinigungsvorrichtung ermöglicht.

Die Reinigung kann noch effizienter gestaltet werden, wenn gemäss einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Eintrittsöffnung einen Querschnitt aufweist, welcher sich mit zunehmendem Abstand vom Gebläserad verjüngt, und insbesondere trapezförmig ausgebildet ist. Hierdurch wird überwiegend die Luft nahe am Umfang des Gebläserades angesaugt, wo aufgrund der Zentrifugalkräfte die Verschmutzung der Luft am geringsten ist.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Prallwand eine in Strömungsrichtung vor der Eintrittsöffnung liegende Vorderkante aufweist, und dass die Vorderkante zur Ver meidung von zusätzlichen Geräuschen quer zur Strömungsrichtung abgeschrägt ist. Durch den schrägen Anschnitt der Vorderkante können zusätzliche Anström geräusche, insbesondere in Form eines Pfeifens, weitgehend vermieden werden.

Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Prallwand zur mechanischen Stabilisierung, insbesondere im Be reich der Vorderkante, mit einer quer zur Strömungsrichtung verlaufenden Wulst ausgestattet ist. Die Wulst stabilisiert die Prallwand, so dass diese auf strömungs günstige Weise insgesamt noch dünner ausgebildet sein kann.

Der Strömungswiderstand innerhalb des Luftentnahmestutzens wird besonders klein, wenn gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung die Luft durch den Luftkanal aus einer im wesentlichen tangential zum Gebläserad verlaufenden Richtung in eine im wesentlichen parallel zur Achse des Gebläsera des verlaufende Richtung umgelenkt wird, und der Luftkanal im Bereich der Um lenkung durch eine Führungswand begrenzt ist, welche rund, vorzugsweise kreis rund, ausgebildet ist.

Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

KURZE ERLAUTERUNG DER FIGUREN

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusam menhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Luftentnahmestutzen nach der Erfindung in der Draufsicht; und

Fig. 2 in der Seitenansicht die Anordnung des Luftentnahmestutzens nach Fig. 1 innerhalb eines beispielhaften schematisierten Geblä ses einer motorangetriebenen Handarbeitsmaschine.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

In Fig. 2 ist in der Seitenansicht ein schematisiert dargestelltes Gebläse einer motorangetriebenen Handarbeitsmaschine mit einer Vorrichtung zur Reinigung von Ansaugluft gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wiedergegeben. Das Gebläse umfasst ein Gebläserad 11 (dessen Flügel der Einfachheit halber nicht dargestellt sind), welches um eine zentrale Achse drehbar innerhalb eines spiralförmigen Gebläsegehäuses 12 angeordnet ist. Im dem Teil des Gebläsege häuses 12, wo der Abstand zwischen der Gehäusewand und dem Gebläserad 11 besonders gross ist, ist zwischen der Wand und dem Gebläserad 11 ein Luftent nahmestutzen 10 nahe am Umfang des Gebläserades 11 plaziert. Der Luftent nahmestutzen 10 ist für sich genommen in der Draufsicht in Fig. 1 wiedergegeben.

Der Luftentnahmestutzen 10 umfasst zur Führung der Ansaugluft einen Luftkanal 19, der eine trapezförmige Eintriftsöffnung 15 mit einer (im Beispiel ovalen) Aus trittsöffnung 18 verbindet. Der Luftkanal 19 ist auf seiner Unterseite vom Geblä serad 11 durch eine Prallwand 13 getrennt. Die Prallwand 13 ist kreisbogenförmig gekrümmt mit einem Krümmungsradius R, der nur wenig grösser ist als der Ra dius des äusseren Umfanges des Gebläserades 11. Gebläserad 11 und Luftent nahmestutzen 10 sind konzentrisch angeordnet. Die Prallwand 13 ist entgegen der Strömungsrichtung bis vor die Eintrittsöffnung 15 gezogen und endet mit einer schräg verlaufenden Vorderkante 16 (Fig. 1). Die Anschrägung der Vorderkante 16 behindert beim Anströmen des Luftentnahmestutzens 10 die Bildung von Ge räuschen wie z. B. eines Pfeifens. Die Prallwand 13 ist im Bereich der Vorderkante 16 durch eine quer verlaufende Wulst verstärkt, welche die Prallwand 13 im vorde ren frei hervorstehenden Teil mechanisch stabilisiert.

Die Eintrittsöffnung 15 hat einen sich in zunehmender Entfernung zum Geblä serad 11 trapezförmig verjüngenden Öffnungsquerschnitt, so dass die Ansaugluft hauptsächlich aus nahe am Gebläserad 11 strömenden Luftschichten stammt, die wegen des Zentrifugaleffekts am wenigsten mit Schmutzpartikeln befrachtet sind. Die Ansaugluft wird aus dem in Fig. 2 durch den langen Pfeil gekennzeichneten Hauptkühlluftstrom praktisch tangential strömend entnommen (kurzer Pfeil in Fig. 2) und im Luftkanal 19 um eine in etwa rechtwinklige Biegung herum in axialer Richtung zur Austrittsöffnung 18 weitergeleitet. Im Bereich der Biegung ist die schmalseitige Führungswand 14 vorzugsweise kreisförmig gebogen. Damit wird eine deutliche Verringerung des Strömungswiderstandes erreicht.

Der Luftentnahmestutzen 10 kann als Spritzgussteil auf relativ einfache Weise einstückig aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt werden. Durch seine spe zielle kreisbogenförmige Ausgestaltung (der Prallwand 13) schmiegt er sich platz sparend und strömungsgünstig an den äusseren Umfang des Gebläserades 11 an. Durch die spezielle Ausgestaltung des Eintrittsquerschnitts und der Vorder kante der Prallwand 13 ergibt sich eine günstige Reinigungswirkung bei gleichzei tiger Geräuscharmut.

Bezugszeichenliste

10

Luftentnahmestutzen

11

Gebläserad

12

Gebläsegehäuse (spiralförmig)

13

Prallwand (kreisbogenförmig)

14

Führungswand

15

Eintriftsöffnung (trapezförmig)

16

Vorderkante (Prallwand)

17

Wulst

18

Austriftsöffnung

19

Luftkanal

Claims

1. Vorrichtung zur zentrifugalen Säuberung von Ansaugluft bei einem ver brennungsmotorisch angetriebenen Handarbeitsgerät, das zur Luftkühlung ein Gebläse mit einem in einem vorzugsweise spiralförmigen Gebläsegehäuse (12) um eine Achse rotierenden Gebläserad (11) aufweist, welche Vorrichtung einen Luftentnahmestutzen (10) umfasst, der über eine Eintrittsöffnung (15) Luft aus dem Gebläsegehäuse (12) entnimmt und durch einen Luftkanal (19) zu einer Aus trittsöffnung (18) leitet, wobei der Luftentnahmestutzen (10) mit seiner Eintrittsöff nung (15) nahe am Umfang des Gebläserades (11) angeordnet ist und der Luftka nal (19) vom Gebläserad (11) durch eine Prallwand (13) getrennt ist, dadurch ge kennzeichnet, dass die Prallwand (13) kreisbogenförmig gekrümmt ist, und dass die Prallwand (13) koaxial zum Gebläserad (11) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein trittsöffnung (15) einen Querschnitt aufweist, welcher sich mit zunehmendem Ab stand vom Gebläserad (11) verjüngt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein trittsöffnung (15) trapezförmig ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallwand (13) eine in Strömungsrichtung vor der Entrittsöffnung (15) lie gende Vorderkante (16) aufweist, und dass die Vorderkante zur Vermeidung von zusätzlichen Geräuschen quer zur Strömungsrichtung abgeschrägt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallwand (13) zur mechanischen Stabilisierung, insbesondere im Be reich der Vorderkante (16), mit einer quer zur Strömungsrichtung verlaufenden Wulst (17) ausgestattet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft durch den Luftkanal (19) aus einer im wesentlichen tangential zum Gebläserad (11) verlaufenden Richtung in eine im wesentlichen parallel zur Achse des Gebläserades (11) verlaufende Richtung umgelenkt wird, und dass der Luft kanal (19) im Bereich der Umlenkung durch eine Führungswand (14) begrenzt ist, welche rund, vorzugsweise kreisrund, ausgebildet ist.