DE4035016B4

DE4035016B4 - Verbrennungsmotor mit am Zylinder befestigtem Ansaugkrümmer für ein handgeführtes Arbeitsgerät

Info

Publication number: DE4035016B4
Application number: DE19904035016
Authority: DE
Inventors: Anton Wehle; Klaus Höppner; Hermann Weiss
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 1989-11-03
Filing date: 1990-11-03
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2010-11-04
Also published as: DE4035016A1

Abstract

Verbrennungsmotor für ein handgeführtes Arbeitsgerät wie Motorkettensäge, Trennschleifer oder dgl., insbesondere Zweitaktmotor, mit einer im Zylinder (1) vorgesehenen Einlaßöffnung (2) für das Verbrennungsgemisch und einem zugeordneten Zylinderflansch (3) zum Anschluß eines das Verbrennungsgemisch zuführenden Ansaugkrümmers (4) aus gummielastischem Material, welcher den Zylinderflansch (3) formschlüssig übergreift und auf diesem gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlußende (5) des Ansaugkrümmers (4) mit einem inneren Ringabsatz (6) in einer volumenmäßig etwa angepaßten äußeren Ringnut (7) des Zylinderflansches (3) liegt und von einem über das Anschlußende (5) geschobenen Klemmring (10) festen Durchmessers unter Verdichtung des gummielastischen Materials gesichert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor für ein handgeführtes Arbeitsgerät wie Motorkettensäge, Freischneidegerät, Trennschleifer oder dgl., insbesondere Zweitaktmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Anordnung ist das Anschlußende des Ansaugkrümmers durch eine handelsübliche Schlauchklemme auf dem Zylinderflansch der Einlaßöffnung festgelegt. Bei der Montage einer derartigen Schlauchklemme wird deren Durchmesser verringert, wodurch sich die Schlauchklemme fest um das Anschlußende des Krümmers legt. Da zur Abkopplung der Motorschwingungen vom Vergaser der Anschlußkrümmer vorteilhaft aus einem gummielastischen Material gebildet ist, treten bei der Montage aufgrund der Relativbewegungen zwischen der Klemme und dem Anschlußende Materialquetschungen auf, die zu Rißbildung und Undichtigkeit am Krümmer führen können. Es wurde daher bereits vorgeschlagen, zwischen der Schlauchklemme und dem Anschlußende einen Quetschring anzuordnen, um die Relativbewegung der Schlauchklemme vom gummielastischen Material des Anschlußendes fernzuhalten und die Klemmkraft über zwei Halbschalen des Quetschringes aufzubringen. Zur Montage muß das Anschlußende sorgfältig über den Zylinderflansch der Einlaßöffnung gestülpt werden, danach der Quetschring aufgeschoben und darüber die Schlauchklemme festgezogen werden. Dies ist aufgrund der Anzahl der Teile umständlich und zeitraubend. Dabei ist zu berücksichtigen, daß der Zylinderflansch auch zur Halterung einer Luftleitwand benutzt wird, die beim Einbau des Verbrennungsmotors in ein Gehäuse eines Arbeitsgerätes zur Führung des Kühlluftstroms angeordnet wird. Die vielen Teile zur Befestigung des Ansaugkrümmers auf dem Zylinderflansch behindern dabei eine einfache Befestigung der Luftleitwand. Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, die Luftleitwand auf den Zylinderflansch selbst aufzuschieben und an der Luftleitwand den Ansaugkrümmer zu befestigen. Neben den auftretenden Temperaturproblemen aufgrund des unmittelbaren Kontaktes der Luftleitwand mit dem heißen Zylinder (am Zylinderflansch) ist ein derartiger Aufbau auch sehr montageaufwendig, da die Luftleitwand dicht auf dem Zylinderflansch und der Ansaugkrümmer dicht an der Luftleitwand festzulegen ist.

Aus der DE 37 30 090 C2 ist ein Ansaugkrümmer als Verbindung zwischen einem Vergaser und einem Zylinderflansch bekannt. Sowohl vergaserseitig als auch zylinderseitig greift ein ringförmiger Flansch in eine entsprechende Ringausnehmung des Ansaugkrümmers, der durch eine Innenrippe des Wandteils in seiner Einbaulage fixiert ist. Das Material des Ansaugkrümmers kann sowohl nach innen in den Kanal als auch stirnseitig im Bereich seiner Enden ausweichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aus wenigen Teilen bestehende Befestigung zum Anschluß eines Ansaugkrümmers am Zylinderflansch eines Zylinders anzugeben, wobei die Befestigung die Montage einer vorzusehenden Luftleitwand nicht behindern soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch den in die Ringnut eingreifenden Ringabsatz des Anschlußendes ist eine axial formschlüssige Verbindung des Ansaugkrümmers auf dem Zylinderflansch erzielt. Der über das Anschlußende aufgeschobene Klemmring hat einen derartigen Innendurchmesser, daß er das im Bereich der Ringnut liegende gummielastische Material des Anschlußendes volumenmäßig verdichtet, das gummielastische Material also in die Ringnut preßt. Da das gummielastische Material in dem durch die Ringnut und den Klemmring begrenzten Raum in etwa eingepaßt ist, wird durch die Verdichtung eine Versteifung des gummielastischen Materials erzielt, so daß das Anschlußende sicher auf dem Zylinderflansch gehalten ist.

Vorteilhaft weist der Klemmring eine etwa der Breite der Ringnut entsprechende Breite auf, so daß die Verdichtung des gummielastischen Materials auf den Bereich der Ringnut beschränkt bleibt. Auf diese Weise wird das die Nutwandung übergreifende gummielastische Material des Anschlußendes nicht gegen die Begrenzungskanten der Ringnut gedrückt, was zu einer Beschädigung des Krümmers führen könnte.

Zum einfachen Aufschieben des Klemmringes auf das Anschlußende ist dessen dem Zylinder zugewandte Innenkante angefast, vorzugsweise abgerundet.

Um eine Temperaturbeeinträchtigung des Klemmringes, der vorzugsweise aus einem Kunststoff, wie einem glasfaserverstärkten Polyamid, bestehen kann, zu vermeiden, ist vorgesehen, das Anschlußende mit einem Ringflansch zu versehen, welcher axial zwischen dem Klemmring und dem heißen Zylinder liegt.

In einer als besonders vorteilhaft hervorzuhebenden Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, den Klemmring als Teil einer zur Führung des Kühlluftstromes vorgesehenen Luftleitwand auszubilden, wobei der Klemmring und die Luftleitwand vorzugsweise einteilig aus einem Kunststoff, wie einem glasfaserverstärkten Polyamid, gespritzt sind. Dies ist möglich, da der Klemmring bei der Montage im Durchmesser nicht verändert wird. Nach Aufziehen des Anschlußendes des Ansaugkrümmers auf den Zylinderflansch braucht nun lediglich die Luftleitwand axial über das Anschlußende aufgesteckt zu werden, wobei der Klemmring die zur Lagesicherung erforderliche Verdichtung des gummielastischen Materials im Bereich der Ringnut bewirkt. Da der Innendurchmesser des die Luftleitwand mit dem Klemmring verbindenden Anschlußabschnittes größer als der des Klemmringes ausgebildet ist, ist die Verdichtung des gummielastischen Materials auf den Bereich der Ringnut beschränkt.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der ein nachfolgend im einzelnen beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung in allen Einzelheiten dargestellt ist. Es zeigen:
1 einen Schnitt durch einen Zylinder mit an einem Zylinderflansch festgelegtem Ansaugkrümmer und einer Luftleitwand,
2 eine Ansicht auf den Zylinder gemäß Pfeil II in 1,
3 einen Schnitt durch einen Ansaugkrümmer,
4 eine Ansicht auf die dem Zylinder zugewandte Seite der Luftleitwand,
5 einen Schnitt durch die Luftleitwand längs der Linie V-V in 4.
Der in 1 im Schnitt dargestellte Zylinder ist Teil eines einzylindrigen Zweitaktmotors für ein tragbares, handgeführtes Arbeitsgerät wie Motorkettensäge, Trennschleifer, Freischneidegerät oder dergleichen. Der Zylinder 1 weist in seiner Mantelfläche eine Einlaßöffnung 2 auf, die von einem einen Anschlußstutzen bildenden Zylinderflansch 3 umgeben ist. In der der Einlaßöffnung 2 gegenüberliegenden Wand des Zylinders ist – in der Höhe versetzt – eine Auslaßöffnung 20 vorgesehen; ferner sind in der Zylinderwandung Überströmkanäle 21 angeordnet. Am Kopf des Zylinders ist eine Einschrauböffnung 22 zur Aufnahme einer Zündkerze vorgesehen.
Der Zylinderflansch 3 weist eine äußere, umlaufende Ringnut 7 (1, 2) auf, die zylinderseitig von einer Ringfläche 12 begrenzt ist. Dabei geht die Ringfläche 12 über eine Rundung 14 an ihrer radialen Innenkante in den Boden der Ringnut 7 über.
Über den Zylinderflansch 3 wird das Anschlußende 5 eines Ansaugkrümmers 4 übergeschoben, wobei ein innerer Ringabsatz 6 des Anschlußendes 5 in die Ringnut 7 eingreift. Die Ausbildung des Ansaugkrümmers 4, insbesondere seines Anschlußendes 5, ist in 3 im einzelnen dargestellt. Der Ansaugkrümmer 4 besteht aus einem gummielastischen Material, wie z.B. "VITON", das hoch temperaturbeständig ist. Das Anschlußende 5 ist zum übrigen Ansaugkrümmer 4 erweitert ausgeführt, um den Zylinderflansch zu übergreifen. Der innere Ringabsatz 6 weist eine Höhe H auf, die etwa der Tiefe der Nut 7 entspricht. Die zwischen dem Ringabsatz 6 und der Stirnfläche 8 des Anschlußendes 5 gebildete Kante 6a ist vorzugsweise stark angefast. Es kann zweckmäßig sein, diese Kante mit einer Rundung auszubilden. Auch die dem übrigen Ansaugkrümmer 4 zugewandte, axial innen liegende Kante des Ringabsatzes 6 ist vorzugsweise leicht angefast, wobei der Ringabsatz 6 zum Ansaugkrümmer hin durch eine Hinterschneidung 6b axial begrenzt ist.
Das Anschlußende 5 weist ferner auf der Höhe seiner Stirnseite 8 einen äußeren Ringflansch 9 auf, durch den die Stirnseite 8 radial erweitert ist.
Das so ausgebildete Anschlußende wird auf den Zylinderflansch 3 aufgeknüpft, wobei der der Ringnut 7 volumenmäßig angepaßte Ringabsatz 6 vollständig in der Ringnut 7 aufgenommen ist. Dabei liegt die vordere Stirnseite 8 des Anschlußendes 5 an der Ringfläche 12 des Zylinderflansches 3 an. Vorzugsweise entspricht die radiale Höhe der Ringfläche 12 der radialen Höhe der ringförmigen Stirnfläche 8 des Anschlußendes 5.
Zur Lagesicherung des Anschlußendes 5 auf dem Zylinderflansch 3 wird über das Anschlußende 5 ein Klemmring 10 geschoben, dessen axiale Breite C etwa der Breite B der Ringnut 7 abzüglich der Dicke des Ringflansches 9 entspricht. Der aufgrund seiner Abmessungen nur im Bereich der Ringnut 7 wirkende Klemmring ist in seinem unveränderbaren Durchmesser derart ausgelegt, daß er das Volumen des gummielastischen Anschlußendes in die Ringnut 7 preßt, wodurch eine sichere, unverlierbare Halterung des Anschlußendes 5 auf dem Zylinderflansch gewährleistet ist.
Die radiale Innenkante 15 des Klemmringes 10 ist auf der dem Zylinder zugewandten Seite vorzugsweise angefast oder gerundet, um bei einem Aufschieben des Klemmringes über das Anschlußende 5 die Gefahr einer Materialbeschädigung zu senken und ein einfaches Auffädeln des Klemmringes auf das Anschlußende zu ermöglichen.
Der Klemmring 10 ist vorteilhaft aus einem Kunststoff, insbesondere einem glasfaserverstärkten Polyamid, gebildet, wobei in der Montagestellung des Klemmringes 10 zwischen dem heißen Zylinder 1 und der dem Zylinder zugewandten Stirnseite 16 des Klemmringes 10 der Ringflansch 9 des Ansaugkrümmers 4 zu liegen kommt. Das temperaturbeständige, gummielastische Material des Ringflansches 9 schützt auf diese Weise den Kunststoffring 10 vor zu hohen Temperaturen, die zu Beschädigungen, insbesondere zur Verminderung der radialen Klemmkräfte, führen könnten.
Wie in 1 und im einzelnen in den 4 und 5 dargestellt ist, ist der Klemmring 10 vorzugsweise einteilig mit einer Luftleitwand 11 ausgebildet, die zur Führung des Kühlluftstroms um den Zylinder 1 dient. Die Luftleitwand wird zusammen mit dem Klemmring 10 als Spritzgußteil hergestellt, wobei die Luftleitwand 11 vorzugsweise in axialer Richtung an den Klemmring 10 anschließt, um einen entsprechenden Abstand zwischen dem Zylinder 1 und der Luftleitwand 11 zu erzielen. Der axiale, zylindrische Anschlußabschnitt 11a, mit dem die Luftleitwand 11 axial an den Klemmring 10 ange schlossen ist, hat einen Innendurchmesser, der größer als der Innendurchmesser des Klemmringes 10 ist. Die Luftleitwand 11 hat eine der Kerzenöffnung 22 des Zylinders 1 entsprechende Öffnung 11b sowie eine unterhalb des Klemmringes 10 liegende Öffnung 11c zur Durchführung eines Schlauches.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Querschnitt des Zylinderflansches 2 leicht oval ausgebildet (2), wobei das Anschlußende 5 ebenso wie der Klemmring 10 eine entsprechende Form haben. Hierdurch ist eine lagerichtige Montage des Anschlußkrümmers auf dem Zylinderflansch gewährleistet. Auch andere von der Kreisform abweichende Querschnittsgestaltungen können zweckmäßig sein.

Claims

Verbrennungsmotor für ein handgeführtes Arbeitsgerät wie Motorkettensäge, Trennschleifer oder dgl., insbesondere Zweitaktmotor, mit einer im Zylinder (1) vorgesehenen Einlaßöffnung (2) für das Verbrennungsgemisch und einem zugeordneten Zylinderflansch (3) zum Anschluß eines das Verbrennungsgemisch zuführenden Ansaugkrümmers (4) aus gummielastischem Material, welcher den Zylinderflansch (3) formschlüssig übergreift und auf diesem gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlußende (5) des Ansaugkrümmers (4) mit einem inneren Ringabsatz (6) in einer volumenmäßig etwa angepaßten äußeren Ringnut (7) des Zylinderflansches (3) liegt und von einem über das Anschlußende (5) geschobenen Klemmring (10) festen Durchmessers unter Verdichtung des gummielastischen Materials gesichert ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (10) eine etwa der Breite (B) der Ringnut (7) entsprechende Breite (C) hat.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Innenkante (6a) des Klemmringes (10) auf seiner dem Zylinder (1) zugewandten Seite angefast, vorzugsweise abgerundet ist.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (10) aus Kunststoff, vorzugsweise einem glasfaserverstärkten Polyamid besteht und zwischen dem Zylinder (1) und der dem Zylinder zugewandten Stirnseite (8) des Klemmringes (10) ein äußerer Ringflansch (9) des Anschlußendes (5) liegt.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ringflansch (9) des Anschlußendes (5) stirnseitig an einer den Zylinderflansch (3) umgebenden Ringfläche (12) des Zylinders (1) anliegt.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringfläche (12) und der Boden der Ringnut (7) über eine Rundung (14) miteinander verbunden sind.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (10) Teil einer dem Zylinder zur Kühlluftführung zugeordneten Luftleitwand (11) ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (10) und die Luftleitwand (11) einteilig ausgebildet sind.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitwand (11) über einen Anschlußabschnitt (11a) axial an den Klemmring (10) anschließt, wobei der Innendurchmesser des Anschlußabschnittes (11a) größer als der des Klemmringes (10) ist.