DE202007003860U1

DE202007003860U1 - Luftansaugvorrichtung für einen kleinbauenden Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE202007003860U1
Application number: DE202007003860U
Authority: DE
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2017-03-14
Also published as: DE102007057379A1

Abstract

Luftansaugvorrichtung für einen kleinbauenden Verbrennungsmotor mit einer zentrifugalen Vorabscheidung von Partikeln und einem nachgeschalteten Filterelement für die Verbrennungsluft, dadurch gekennzeichnet, dass eine kompakte Filtervorrichtung im Ansaugweg für die Verbrennungsluft vorhanden ist, wobei im Ansaugweg vor dem Filterelement die Verbrennungsluft mittels Leitschaufeln in eine Rotation versetzbar ist und eine Vorabscheidung von Partikeln über einen Auslass der zentrifugal ausgetragenen Partikel erfolgt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Luftansaugvorrichtung für einen kleinbauenden Verbrennungsmotor, insbesondere für ein handgeführtes Arbeitsgerät mit einem 2-Takt-Verbrennungsmotor mit einer Luftfiltervorrichtung, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Es ist an sich bekannt, dass die für die Verbrennung des Kraftstoffs in einem Verbrennungsmotor der eingangs genannten Art die angesaugte Luft gereinigt werden muss. In der Regel wird die Verbrennungsluft, zum Beispiel bei handgeführten Motorsägen mit einem 2-Takt-Verbrennungsmotor, nur mit geringer Filtrationsleistung gefiltert, wobei feine Gitter oder einfache Filtervliese angewendet werden. Eine separate Vorabscheidung ist hier in der Regel wegen dem dadurch entstehenden Druckverlust nicht üblich. Außerdem ist der Platzbedarf eines separaten Vorabscheiders in Verbindung mit einem nachgeschalteten Filterelement normalerweise zu groß.
Bekannt sind Lösungen, bei denen die Ansaugluft über den Kühlventilator des Motors geleitet wird, um eine gewisse Abscheidung zu erzielen.
Zum Beispiel ist aus der DE 197 00 124 A1 bekannt, dass eine Vorrichtung zur zentrifugalen Reinigung der Verbrennungsluft über das Luftkühlsystem des Verbrennungsmotors mit einem Gebläserad erfolgt, das in einem spiralförmigen Gebläsegehäuse angeordnet ist. Der Austrag von Staub oder sonstigen Partikeln erfolgt über eine Prallwand, an die die vom separaten Gebläserad angesaugte Luft geführt wird und dann eine zentrifugale Reinigung der Verbrennungsluft erfolgt.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung geht von einer Luftansaugvorrichtung für einen kleinbauenden Verbrennungsmotor aus, z. B. ein 2-Takt-Verbrennungsmotor für eine handbetriebene Säge, einen Stampfer, Rüttler, Rasenmäher oder dergleichen, der mit einer zentrifugalen Vorabscheidung von Partikeln und einem nachgeschalteten Filterelement für die Verbrennungsluft versehen ist. Erfindungsgemäß wird in vorteilhafter Weise eine kompakte Filtervorrichtung im Ansaugweg für die Verbrennungsluft vorgeschlagen, bei der im Ansaugweg vor dem Filterelement die Verbrennungsluft mittels Leitschaufeln in eine Rotation versetzbar ist und eine Vorabscheidung von Partikeln über einen Auslass der zentrifugal ausgetragenen Partikel erfolgt.
Bevorzugt besteht die kompakte Filtervorrichtung aus hohlzylindrisch auf einen Filterkern parallel zur Durchströmungsrichtung aufgewickelten Filterlagen, die rohluftseitig an einer Stirnseite durch die in die Rotation versetzte Verbrennungsluft angeströmt sind.
Bei der erfindungsgemäßen Luftansaugvorrichtung kann im Detail die kompakte Filtervorrichtung mit dem hohlzylindrisch auf den Filterkern aufgewickelten Filterlagen in einem die Filtervorrichtung umschließenden Ge häuse über eine Dichtung, zum Beispiel eine einfache Schaumdichtung, die auch durch eine axiale Verpressung in einem konusförmigen Dichtsitz angeordnet sein kann. Hierbei kann dann auf einfache Weise rotationssymmetrisch außen die Verbrennungsluft über entsprechende Einlässe angesaugt und über die Leitschaufeln in Rotation versetzt werden. Dies ermöglicht eine Vorabscheidung von störenden Partikeln auf sehr kleinem Bauraum und dann kann die so gereinigte Luft an die rohluftseitige Stirnseite des Filterelements zugeführt werden, wobei die Partikel einem Auslass durch Schwerkraft oder mit sonstigen mechanischen Hilfsmitteln zugeführt werden.
Die Erfindung beinhaltet somit im Prinzip einen flachen Zyklon in dessen Tauchrohr abströmseitig ein kompaktes Filterelement integriert ist. Der Zyklon kann dabei auf einfache Weise so ausgelegt werden, dass er einen sehr niedrigen Druckverlust bei immer noch sehr gutem Vorabscheidegrad besitzt. Das Tauchrohr kann dabei so dimensioniert werden, dass die Filterfläche des vorzugsweise als Wickelfilter ausgebildeten Filterelements ausreichend groß wird, wodurch in jedem Fall die Luftansaugvorrichtung sehr kompakt gebaut werden kann.
Die Abdichtung des Filterelements erfolgt, wie zuvor erwähnt, vorzugsweise über einen konischen Dichtsitz am ebenfalls konischen Zyklontauchrohr, so dass das Filterelement nur eine geeignete aufgeklebte Dichtung auf der Außenseite, z. B. Schaumdichtung, benötigt. Diese Dichtung kann einfach als radiale Dichtung ausgeführt werden, da sie keine Schwingungen aufnehmen muss. Es ist hierbei auch möglich, dass das Filterelement zur Vereinfachung der Dichtung konisch ausgeführt ist.
Vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Luftansaugvorrichtung zur Weiterleitung der abgeschiedenen Partikel eine Absaugvorrichtung mit mechanischen Hilfsmitteln oder einen unten liegenden Auslass mit einem Auffangbehälter aufweist. Es kann auch am Auslass ein freier Austrag der Partikel erfolgen oder es kann ein Ventil vorgesehen werden, das die Partikel über die Motorpulsation austrägt.
Weiterhin kann in vorteilhafter Weise die kompakte Filtervorrichtung der Luftansaugvorrichtung mit dem die Filtervorrichtung umschließenden Gehäuse aus einem äußeren Gehäuseteil und einem inneren den Filterkern bildenden Gehäuseteil aufgebaut werden und die beiden Gehäuseteile über einen zentralen Gewindeeinsatz am Filterkern und einer am äußeren Gehäuseteil angebrachten Befestigungsschraube zusammengefügt sein. Damit ist der Filterkern gegen Schwingungen stabil fixiert. Vorteilhaft ist es hierbei auch, wenn das Innere des dem Verbrennungsmotor zugewandten Filterkerns einen Spucknapf für den 2-Takt-Verbrennungsmotor bildet.
Kurze Beschreibung der Abbildungen der Zeichnungen
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:
1 einen Schnitt durch eine Luftansaugvorrichtung für ein hand betriebenes Arbeitsgerät mit einem Filterelement und einem erfindungsgemäßen Vorabscheider für abzuscheidende Partikel,
2 eine Zusammenstellung von inneren Gehäuseteilen der Landansaugvorrichtung und
3 ein äußeres Gehäuseteil als Deckel.
Weg(e) zur Ausführung der Erfindung
In 1 ist ein Schnitt durch eine Luftansaugvorrichtung 1 gezeigt, die für ein handbetriebenes Arbeitsgerät, zum Beispiel eine Motorsäge, mit einem Filterelement 2 und einem erfindungsgemäßen Vorabscheider für abzuscheidende Partikel ausgelegt ist. Die für den Verbrennungsmotor, hier ein 2-Takt-Motor, angesaugte Luft strömt gemäß der Pfeile 4 in die Luftansaugvorrichtung 1 ein, die im Wesentlichen aus einem äußeren Gehäuseteil 5 und einem inneren Gehäuseteil 6 besteht.
Zur weiteren Erläuterung wird auch auf die in 2 in der Zusammenstellung gezeigten Bauelemente und auf 3 mit den gleichen Bezugszeichen verwiesen. Das inneren Gehäuseteil 6 stellt ein sog. Zyklontauchrohr dar und ist, wie aus der 2 zu entnehmen, mit Leitschaufeln 7 versehen, mit denen die angesaugte Luft In eine Rotation versetzt werden kann.
Auf einem Gewindeeinsatz 8 ist ein Filterkern 9 und darauf das Filterelement 2 als Wickelfilter aufgebracht. Das Filterelement 2 ist über einen konischen Dichtsitz am ebenfalls konischen Zyklontauchrohr als Gehäuseteil 6 angefügt, so dass das Filterelement 2 nur eine geeignete aufgeklebte Dichtung 10 auf der Außenseite, z. B. eine Schaumdichtung, benötigt. Rohluftseitig wird die Luft dann auf die Stirnfläche des Filterelements 2 geführt und abströmseitig, gegebenenfalls noch über ein hier nicht dargestelltes Kühlergebläse dem Verbrennungsmotor zugeführt.
Als Bestandteil des äußeren Gehäuseteils 5 ist noch ein im Wesentlichen rotationssymmetrisches Bauelement 11 vorhanden, das eine Umlenkeinrichtung 12 aufweist, über die die angesaugte in Rotation versetzte Luft die abzuscheidenden Partikel derart austrägt (siehe Pfeile 13), dass diese in einen Auslass 14 gelangen und mit geeigneten Mitteln dort aufgefangen oder abgesaugt werden können.
Das äußere Gehäuseteil 5 kann dann mittels einer Befestigungsschraube 15 , die auf den Gewindeeinsatz 8 des Filterkerns schraubbar ist, am inneren Gehäuseteil 6 gehalten werden, so dass sich eine kompakte Luftansaugvorrichtung 1 mit einer kleinbauenden Filterung und Vorabscheidung ergibt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19700124 A1 [0004]

Claims

Luftansaugvorrichtung für einen kleinbauenden Verbrennungsmotor mit einer zentrifugalen Vorabscheidung von Partikeln und einem nachgeschalteten Filterelement für die Verbrennungsluft, dadurch gekennzeichnet, dass eine kompakte Filtervorrichtung im Ansaugweg für die Verbrennungsluft vorhanden ist, wobei im Ansaugweg vor dem Filterelement die Verbrennungsluft mittels Leitschaufeln in eine Rotation versetzbar ist und eine Vorabscheidung von Partikeln über einen Auslass der zentrifugal ausgetragenen Partikel erfolgt.
Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kompakte Filtervorrichtung aus einem hohlzylindrisch auf einen Filterkern parallel zur Durchströmungsrichtung aufgewickelten Filterlagen besteht, die rohluftseitig an einer Stirnseite durch die in die Rotation versetzte Verbrennungsluft angeströmt sind.
Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kompakte Filtervorrichtung mit dem hohlzylindrisch auf den Filterkern Filterlagen in einem die Filtervorrichtung umschließenden Gehäuse über eine Dichtung angeordnet sind, bei dem rotationssymmetrisch außen die Verbrennungsluft über entsprechende Einlässe ansaugbar ist, über die Leitschaufeln in Rotation versetzbar und der rohluftseitigen Stirnseite des Filterelements zuführbar ist, wobei die Partikel einem Auslass durch Schwerkraft oder mit mechanischen Hilfsmitteln zuführbar sind.
Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung aus einem vorzugsweise konischen Dichtsitz am ebenfalls konischen Zyklontauchrohr besteht und das Filterelement mit einer geeigneten aufgeklebten Dichtung, vorzugsweise einer Schaumdichtung, auf der Außenseite versehen ist.
Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Hilfsmitteln aus einer Absaugvorrichtung bestehen.
Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass am vorzugsweise unten liegenden Auslass ein Auffangbehälter angeordnet ist.
Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass am vorzugsweise unten liegenden Auslass ein freier Austrag der Partikel erfolgt.
Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventil vorgesehen ist, das die Partikel über die Motorpulsation austrägt.
Luftansaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die kompakte Filtervorrichtung mit dem die Filtervorrichtung umschließenden Gehäuse aus einem äußeren Gehäuseteil und einem inneren den Filterkern bildenden Gehäuseteil aufgebaut ist und die beiden Gehäuseteile über einen zentralen Gewindeeinsatz am Filterkern und einer am äußeren Gehäuseteil angebrachten Befestigungsschraube zusammenfügbar ist.
Luftansaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des dem Verbrennungsmotor zugewandten Filterkerns einen Spucknapf für den Verbrennungsmotor bildet.
Luftansaugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor ein 2-Takt-Verbrennungsmotor für eine handbetriebene Säge, einen Stampfer, Rüttler oder einen Rasenmäher ist.