DE2539516A1

DE2539516A1 - Auspuffvorrichtung fuer brennkraftmaschinen, insbesondere an land- und forstwirtschaftlichen handarbeitsgeraeten

Info

Publication number: DE2539516A1
Application number: DE19752539516
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl Ing Braeutigam; Karl-Heinz Duemmel; Kalr-Heinz Dipl Ing Riehl
Original assignee: Friedrich Boysen GmbH and Co KG
Current assignee: Friedrich Boysen GmbH and Co KG
Priority date: 1975-09-05
Filing date: 1975-09-05
Publication date: 1977-04-07
Also published as: SE7609776L; BR7605825A

Description

nAuspuffvorrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere
an land- und forstwirtschaftlichen Handarbeitsgerätenn Die Erfindung betrifft eine einen Schalldämpfer oder ein entsprechendes Aggregat enthaltende Auspuffvorrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere an land- und forstwirtschaftlichen Handarbeitsgeräten wie Handmotorsägen, Rasenmäher od. dgl.. Bei solchen Arbeitsgeräten besteht eine besondere Brandgefahr dadurch, daß die heißen Teile des Gerätes, insbesondere der Schalldämpfer oder das Auspuffrohr, wegen des Handbetriebes in der Regel so angeordnet sein müssen, daß sie leicht mit brennbaren Gräsern, dürrem Gestrüpp od. dgl. in Berührung kommen. Die Temperatur der betreffenden Wandungen kann hierbei bis zu 3200 oder bis 3800 C, die Temperatur der aus dem Schalldämpfer bzw. aus der Auspuffanlage austretenden

und darüber hinaus

Abgase bis etwa 4000 C/betragen. Da sich bei diesen Temperaturen Gräsern Gestrüpp oder dürres Gehölz vielfach schon entflammen können, ist es erforderlich, daß eine Berührung der heißen Wandungen mit solchen Gräsern od. dgl0 verhindert oder aber die Temperatur der Wandungen bzw. der Abgase entsprechend gesenkt wird, um Waldbrände und sonstige Brandgefahren zu verhindern.
Aufgabe der Erfindung ist es vor allem, solche Brandgefahren zu verhindern. Die Erfindung besteht demgemäß im wesentlichen darin, daß der Schalldämpfer oder ein entsprechender Teil der Auspuffanlage (im folgenden der Einfachheit halber nur als "SchalldämpSer" bezeichnet) an seiner den Abgasauslaß enthaltenden Wand von einer zweiten schalenartigen Wand überdeckt wird und beide Wände einen Kuhlkanal mit düsenartiger Verengung und mit anschließender ins Freie ausmündender, vorzugsweise diffusorartiger Erweiterung bilden, in den Abgase im Bereich der düsenartigen Verengung austreten und durch Ejektorwirkung Kühlluft ansaugen.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß einerseits die heißen Wandungen des Schalldämpfers oder des entsprechenden Teils der Auspuffanlage nach außen durch die zweite Wand abgedeckt werden, welche durch die Kühlluf auf relativ niedriger Temperatur gehalten wird und daß gleichzeitig die quer abgeleiteten Abgase durch die Kühlluft auf eine Temperatur abgekühlt werden können, welche ein Entflammen von Gräsern, Moosen od. dgl. auch dann praktisch mit Sicherheit ausschließen, wenn sie trotz der seitlichen Abführung der Abgase von diesen noch getroffen werden sollten. Durch die düsenartige Verengung läßt sich ferner eine Ejektorwirkung der Abgase auf die Kühlluft erreichen, welche in besonderem Maße geeignet ist, die Kühlluftströmung und die Wirkung der Kühlluft auf die Wandungen und die Abgase zu intensivierein. Zugleich wird die Funkenbildung unterbunden und die Dämpfungswirkung des Schalldämpfers verstärkt.
Die düsenförmige Verengung mit anschließender Erweiterung, insbesondere nach Art einer Venturidüse, kann durch die den Schalldämpfer von dem vorgeschalteten Kühlkanal trennenden Innenwand und/oder von der Außenwand des vorzugsweise breiten und flachen Kühlkanales gebildet werden. Der Kühlkanal kann eine Breite, die der Breite des Schalldämpfers entspricht, oder auch eine geringere Breite haben, sofern dadurch die Aufgabe der Erfindung ebenfalls im wesentlichen erfüllt wird. Auch kann sich der Kühlkanal um den Schalldämpfer herum erstrecken. Die Kühlluft tritt zweckmäßig auf einer Seite des Schalldämpfers ein, während die mit der Kühlluft gemischten Abgase auf der anderen Seite des Schalldämpfers nach außen austreten. Hierdurch läßt sich eine besonders flache Bauart erhalten.
In der Regel reicht es aus, wenn die Kühlluft bis zu einem gewissen Grade vorerwärmt ist und in dieser Hinsicht auch für andere Zwecke benutzt wird. So kann hierfür Kühlluft verwendet werden, welche gleichzeitig den Antriebsmotor für das Gerät kühlt. Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Kühlluft, bevor sie den Abgasen beigemischt wird, dazu verwendet wird, einen Haltegriff des Arbeitsgerätes zu beheizen. Dieses ist insbesondere dann erwünscht, wenn der Haltegriff, wie dieses in der Regel der Fall ist, aus Metall besteht und das Gerät im Winterbetrieb oder in polarnahen Gegenden eingesetzt wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Im einzelnen zeigen Fig. 1, Fig. 3 und Fig. 5 drei Ausführungsformen eines Schalldämpfers mit vorgeschaltetem Kühlkanal, Fig. 2, Fig. 4 und Fig. 6 Draufsichten auf die Schalldämpfer nach Fig. 1,3 und 5, in der Zeichnung von links her gesehen, Fig. 7 den Anbau eines solchen Schalldämpfers an einem z.B. als Baumsäge dienenden Arbeitsgerät in schematischer Darstellung und Fig. 8 eine Draufsicht auf Fig. 7.
Der z.B. aus zwei schalenförmigen Teilen zusammengesetzte Schalldämpfer 10 weist einen Eintrittsstutzen 11 auf, der mit dem Auslaß einer als Antriebsmotor dienenden Brennkraftmaschine direkt oder indirekt über andere Schalldämpfer- oder Auspuffelemente verbunden ist. Die dem Eintrittsstutzen 11 gegenüberliegende auswärtsgerichtete Wand 12 weist eine oder mehrere Austrittsöffnungen 13 mit gasablenkenden hutzenartigen Wandelementen 13a auf, welche die Abgase in einen vorgeschalteten Kanal 14 seitlich ablenken, der durch die den Schalldämpfer begrenzende Wand 12 als innere Wand und durch eine weitere schalen- oder kappenförmige äußere Wand 15 gebildet wird, welche einen verhältnismäßig breiten und flachen Querschnitt des Kanales 14 bestimmt. Der vorgeschaltete Kanal 14 dient als Kühlkanal, in welchen das Abgas aus dem Schalldämpfer durch die Austrittsöffnungen 13 in Pfeilrichtung xl, die Kühlluft in Pfeilrichtung x2 an einer Seite des Schalldämpfers, z.B.
seitlich oder von oben am Einlaß 16 eintritt, während das aus Abgas und Kühlluft bestehende Gemisch auf der gegenüberliegenden Seite in Pfeilrichtung X3 austritt.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 weist der Kühlkanal 14 eine Breite auf, die kleiner als die Breite des Schalldämpfers 10 ist. Die Außenwand 15 weist eine Einbuchtung 17 auf, die bewirkt, daß der vorgeschaltete Kühlkanal 14 an der Stelle der Austrittsöffnung 13 des Schalldämpfers eine Verengung 18 erhält und an diese sich eine diffusorartige Erweiterung 19 anschließt, die durch einen entsprechend geneigten Wandungsteil 20 der Außenwand 15 gebildet wird und z.B. einen Diffusorwinkel von 20 bis 200 aufweist.
Das Ausfiihrungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von demJenigen nach Fig. 1 und 2 im wesentlichen dadurch, daß anstelle einer einzigen Austrittsöfnung 13 drei in Strömungsrichtung xl hintereinander angeordnete Austrittsöffnungen 13 in Form von durch hutzenartige Wandungsteile 13a überdeckten Schlitzen oder Kiemen vorgesehen sind, von denen die in Stromrichtung des Kühlkanales 14 erste Austrittsöffnung an der engsten Stelle 18 in den Kanal ausmvindet, während die weiteren Austrittsöffnungen 13 hintereinander in die diffusorartige Erweiterung 19 des Kühlkanales ausmünden.
Fig. 3 zeigt des weiteren die Möglichkeit, den Kühlkanal 14 herum um den Schalldämpfer 10/zu verlängern, wie dieses bei 14a angedeutet ist. Die Kühlluft tritt hierbei z.B, in Pfeilrichtung X2a in das Rohr 14a ein. Das Rohr 14a - wie gegebenenfalls auch der Kühlkanal 14 selbst - kann als Anschluß an eine Leitung dienen, welche die Kühlluft oder Frischluft aus anderen Teilen des Gerätes heranleitet, z.B. vom motorraum und gegehenenfalls über einen Handgriff, indem die Kühlluft zunächst dazu verwendet wird, den Motor von außen zu kühlen und anschließend den Handgriff durch die erwRrmte Luft zu beheizen.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und 6 unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen im wesentlichen dadurch, daß die diffusorartige Erweiterung 19 durch eine zur Kanalachse geneigte Wand 12a der Schalldämpferwand 12 und durch eine entgegengesetzt geneigte Wand 20 der Außenwand 15 gebildet wird.
Des weiteren wird der Einlaß 16 des Kühlkanals durch ein Siebgitter 21 gebildet, durch das die Kühlluft in Pfeilrichtung x2 eintreten kann. Die Austrittsöffnung 13 zwischen Schalldämpfer und Kühlkanal 14 befindet sich wieder an der engsten Stelle 18 des Kühlkanals.
Wie Fig. 6 ferner zeigt, ist bei dieser Ausführung angenommen, daß der Kühlkanal 14 bzw. die den Kühlkanal bildende äußere Wand 15 sich über die ganze Breite des Schalldämpfers erstreckt.
Fig. 7 und 8 zeigen die Anwendung des Schalldämpfers 10 mit vorgeschalteter, den Kühlkanal 14 enthaltender zweiter Wand 15 in schematischer Darstellung an einem Arbeitsgerät 22, das z.B. als Handbaumsäge ausgebildet ist0 Eine im sogenannten Schwert 23 umlaufende Band- oder Kettensäge 24 wird in geeigneter Weise, z.B. über ein Kettenrad, von einer als Antriebsmotor dienenden Brennkraftmaschine 25 angetrieben, der Kühlluft in Pfeilrichtung y1 durch ein Gebläse 26 zugeleitet und von der die Kühlluft anschließend in Pfeilrichtung y2 durch einen bügelförmigen Handgriff 27 geleitet wird, um anschließend durch eine Leitung 28 dem Kühlkanal 14 zugeführt zu werden. Das Gerät weist ferner in üblicher Weise einen Haupthandgriff auS, welcher die Steuermittel zum Antrieb des Antriebsmotors 25 bzw. des Werkzeuges (Kettensäge od. dgl.) trägt. Auch dieser kann gegebenenfalls beheizt werden.
Es ist nicht unbedingt notwendig, daß der Kanalaustritt dem Kanaleintritt gegenüberliegt. Sofern erwünscht und vorteilhaft, ka.nn auch eine Umlenkung des Kühlkanals vorgesehen sein.
Statt übereinander können die Austrittsöffnungen 13 zur Überleitung der Abgase aus dem Schalldämpfer in den vorgeschalteten Kühlkanal zur Erzeugung einer Ejektorwirkung auch nebeneinander oder in anderer Weise angeordnet sein.
Die Austrittsöffnungen können sich über die ganze Breite des vorgeschalteten Kühlkanals oder auch nur über einen Teil desselben erstrecken.
Leerseite

Claims

AflßUche: 9 Einen Schalldämpfer oder ein entsprechendes Aggregat enthaltende Auspuffvorr i chtung für BrennkraftmaschinenJ insbesondere an land- und forstwirtschaftlichen Handarbeitsgeräten wie Handmotorsägen, Rasenmähern od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Schalldämpfer (10) oder ein entsprechender Teil der Auspuffanlage an seiner den Abgasauslaß (Austrittsöffnungen 1)) enthaltenden Wand (12) von einer zweiten schalenartigen Wand (15) überdeckt wird und beide Wände (12,15) einen Kühlkanal (14) mit düsenartiger Verengung (18) und mit anschließender ins Freie ausmUndender, vorzugsweise diffusorartiger Erweiterung (19) bilden, in den die Abgase im Bereich der düsenartigen Verengung (18) austreten und durch Ejektorwirkung Kühlluft ansaugen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die düsenförmige Verengung (18) mit anschließender Erweiterung (19) - mindestens teilweise - durch die Formgebung der den Schalldämpfer (10) unmittelbar begrenzenden Wand (12) gebildet wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die düsenartige Verengung (18) mit anschließender Erweiterung (19) durch die Formgebung der den Kühlkanal (14) nach außen begrenzenden Außenwand (15) gebildet wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Austrittsöffnungen (13) zum Austritt der Abgase aus dem Schalldämpfer (10) in den vorgeschalteten Kühlkanal (14) umlenkende Wandungsteile zur Umlenkung der Abgase zum Austrittsende des Kanals (14), z.B. hutzenartige Ausprägungen (13a) der Schalldämpferwand, vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere schlitzartige Öffnungen (13) mit umlenkenden Wandungsteilen (15a) in Kanalrichtung hintereinander an der engsten Stelle der Kanalverengung (18) und an den anschließenden Teilen der diffusorartigen Erweiterung (19) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluft unmittelbar in den im wesentlichen geradlinigen vorgeschalteten Kanal (14) an einer Seite des Schalldämpfers (10) eintritt und die mit der Kühlluft gemischten Abgase durch die diffusorartige Erweiterung (19) an der anderen Seite des Schalldämpfers (10) austreten.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalldämpfer (10) neben dem Ketten er

Arbeitswerkzeug, z.B. einei Bandsäge (23), mit nach der dem Arbeitswerkzeug entgegengesetzten Seite gerichtetem vorgeschaltetem Kühlkanal (14) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgeschaltete Kühlkanal (14,14a) sich über mehrere Seiten des Schalldämpfers (10) erstreckt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluft durch ein Sieb (21) in den vorgeschalteten Kühlkanal (14) eintritt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluft vorerwärmt wird.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlluft Motorkühlluft verwendet wird.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlluft vom Motor (25) erwärmte, zur Beheizung eines Halte griffs (27) des Arbeitsgerätes benutzte Kühlluft verwendet wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Halte griff (27) als bügelförmiges Rohr ausgebildet ist, das an seinem einen Ende an den Motorraum und an seinem anderen Ende an den dem Schalldämpfer (10) vorgeschalteten Kühlkanal (14) angeschlossen ist.