DE4120877A1 - Arbeitsgeraet, insbesondere motorkettensaege - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Arbeitsgerät, insbesondere Motor­ kettensäge nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei verbrennungsmotorisch angetriebenen, handgeführten Ar­ beitsgeräten wie Motorkettensäge, Trennschleifer oder dgl. liegt der luftgekühlte Motor in einem Gehäuse und wird von einem Kühlluftstrom gekühlt. Gerade bei handgeführten Ar­ beitsgeräten ist zur Erzielung einer großen Handlichkeit eine kleine Baugröße erwünscht, so daß der Antrieb und die Nebenaggregate gedrängt in einem möglichst kleinen Gehäuse angeordnet werden. Dies führt aufgrund des Verbrennungs­ motors zu erheblichen Temperaturproblemen, da zum Beispiel ein im Gehäuse angeordneter Kraftstoffbehälter nahe dem Zylinder oder dem Abgasschalldämpfer zu liegen kommt. Die gedrängte Bauweise kann ferner zu Übertemperaturen und damit verbundenen Schädigungen am Zylinder führen. Es muß daher zur Abfuhr der Wärme ein ausreichend hoher Luftdurchsatz durch ein entsprechend groß dimensioniertes Kühlluftgebläse erzeugt werden; ein groß dimensioniertes Kühlluftgebläse benötigt aber nicht nur eine entsprechend große Antriebs­ energie, die dann beim Werkzeug des Arbeitsgerätes fehlt, sondern baut auch groß, so daß die gewünschte geringe Bau­ größe des Arbeitsgerätes selbst in letzter Konsequenz nicht erreicht werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Arbeitsgerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 derart weiterzubilden, daß trotz gedrängter Bauweise ohne Erhöhung der Kühlluftmen­ ge eine Überhitzung temperaturempfindlicher Bauteile sicher vermieden ist.

Die Erfindung wird nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Anordnung des Schalldämpfergehäuses als den Kühlluft­ strom führende Leitwand gewährleistet einerseits eine enge Führung des Luftstroms am Zylinder und andererseits gleich­ zeitig eine Wärmeabfuhr des aufgrund seiner Anordnung kühl­ luftumspülten Schalldämpfers. So kann der Schalldämpfer - unter Beibehaltung eines Spaltes - auch nahe einer Gehäuse­ wand aus Kunststoff angeordnet werden.

Durch die L-förmige Ausbildung des Schalldämpfergehäuses wird ferner ein großes Schalldämpfervolumen auf möglichst kleinem Bauraum erzielt, so daß eine hohe Schalldämpfung erreichbar ist. Dabei bewirkt der quer zur Hauptströmungs­ richtung auf der Abluftseite liegende Schenkel des Schall­ dämpfergehäuses einen gezielten Kühlluftstau, so daß die Kühlluft bis zum Rippenfuß der Kühlrippen eindringt, wodurch eine hohe Wärmeabfuhr an diesen heißen Stellen erzielbar ist. Auch führt der quer zur Strömungsrichtung liegende Schenkel des Schalldämpfergehäuses zu einer Umlenkung des Kühlluftstroms, wodurch auch die von der Hauptströmungs­ richtung abgewandte Seite des Zylinders eine ausreichende Kühlluftzufuhr erfährt.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Schalldämpfergehäuses als Kühlluft führende Leitwand bewirkt somit eine optimale Ausnutzung der zugeführten Kühlluftmenge, so daß trotz der gedrängten Bauweise und der nahe beieinander angeordneten heißen Teile zur Abfuhr der Wärmemenge keine erhöhte Kühl­ luftmenge notwendig ist.

In besonderer Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem Zylinder und dem Kraftstoffbehälter eine Luftleitplatte an­ geordnet, die mit Abstand zur Behälterwand liegt und mit dieser einen luftdurchströmten Spalt begrenzt. Trotz der räumlich benachbarten Lage des Kraftstofftanks zum Zylinder und zum Abgasschalldämpfer ist so ein erhöhter Wärmeüber­ tritt sicher vermieden. Einerseits dient die Luftleitwand selbst als großflächige Sperre für einen Wärmeübergang; andererseits ist durch den luftdurchströmten Spalt zwischen Luftleitwand und der Behälterwand des Kraftstoffbehälters eine im ständigen Luftaustausch befindliche Luftsperre ge­ bildet, die einen größeren Wärmeübergang sicher verhindert.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der ein nachfolgend im einzelnen beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht auf eine Motorkettensäge mit teilweise geschnittenem Kettenraddeckel,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung schematisch die An­ ordnung des Verbrennungsmotors im Gehäuse der Mo­ torkettensäge,

Fig. 3 eine Ansicht auf den einen Luftaustritt aufwei­ senden Kettenraddeckel,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine Ansicht in den U-förmigen Gehäusegrundkör­ per, vom Zylinder des Verbrennungsmotors aus ge­ sehen,

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Zylinderkopf mit angeord­ netem Abgasschalldämpfer.

Die in Fig. 1 gezeigte Motorkettensäge ist eine Top-Handle- Maschine, deren Gehäuse 2 auf der Oberseite einen in Längs­ richtung des Gehäuses ausgerichteten Traggriff 1 aufweist. Im vorderen Bereich des Traggriffs sind Bedienungselemente wie Gashebel 3, Gashebelsperre 5 und eine Stelleinrichtung für eine Chokeklappe 4 angeordnet, während im hinteren Teil des Handgriffs 1 ein - nicht dargestellter - Vergaser ange­ ordnet ist, der einen im Gehäuse 2 angeordneten Verbren­ nungsmotor 6 speist.

Das Gehäuse 2 besteht im wesentlichen aus einem U-förmigen Grundkörper 7, dessen Schenkel 8, 9 mit ihren freien Enden 8a, 9a (Fig. 2) am Kurbelgehäuse 10 des Verbrennungsmotors festgelegt sind. Der die Schenkel 8 und 9 verbindende Steg des U-förmigen Grundkörpers 7 ist als Kraftstoffbehälter 11 ausgebildet.

Der luftgekühlte Verbrennungsmotor, insbesondere Zweitaktmo­ tor weist einen liegenden Zylinder 13 auf, der in dem Raum 12 zwischen dem Kraftstoffbehälter 11 und dem Kurbelgehäuse 10 angeordnet ist.

Unterhalb des Zylinders 13 benachbart zu dem den Boden des Gehäuses 2 bildenden Flansch 8 liegt ein Abgasschalldämpfer 14, dessen Gehäuse im wesentlichen L-förmig ausgebildet ist (Fig. 6). Der längere Schenkel 15a des Schalldämpfergehäuses 15 erstreckt sich dabei von der einen Gehäuselängsseite 16 bis im wesentlichen zur anderen Gehäuselängsseite 17 und hat etwa eine Breite, die der Höhe des Zylinders 13 entspricht. Der kürzere Schenkel 15b des L-förmigen Schalldämpfergehäu­ ses 15 umgreift den Zylinder über einen Teil seiner Breite und liegt damit quer zur Hauptströmungsrichtung 20 der Kühl­ luft, die auf der einen Gehäuselängsseite 16 über einen Kühlufteintritt 18 einströmt und - nach Umströmen des Zy­ linders 13 - durch einen Luftaustritt 19 auf der anderen Ge­ häuselängsseite 17 austritt. Die Lufteintrittsöffnung 18 ist durch die Ansaugöffnung eines Kühlluftgebläses gebildet, während der Luftaustritt 19 als Gitter im Kettenraddeckel 21 ausgebildet ist. Der Schalldämpferaustritt 22 ist auf der dem Kettenraddeckel 21 zugewandt liegenden Seite des kürze­ ren Schenkels 15b angeordnet und liegt benachbart zu dem Luftaustritt 19; der Schalldämpferaustritt 22 ist vorteil­ haft in das Luftaustrittsgitter integriert. Im Kettenrad­ deckel 21 ist ferner eine Sicherheitsbremsvorrichtung inte­ griert, deren am Kettenraddeckel 21 gelagerter Auslöser 25 sich quer vor dem Griff 1 erstreckt.

Wie Fig. 6 zeigt, liegt der längere Schenkel 15a des Schall­ dämpfergehäuses 15 parallel zur Hauptströmungsrichtung 20 der Kühlluft mit Abstand u zum Zylinder 13, wodurch zwischen dem Zylinder und dem Schalldämpfergehäuse 15 ein Spalt 23 zur Kühlluftführung gebildet ist. Auf seiner dem Zylinder 13 zugewandten Seite ist der Übergang zwischen den Schenkeln 15a und 15b des Schalldämpfergehäuses 15 gerundet ausgebil­ det, wodurch sich ein fließender Übergang ergibt. Der Spalt 23 zwischen dem Schalldämpfergehäuse 15 und dem Zylinder 13 setzt sich bis zum freien Ende des kürzeren Schenkels 15b fort. Vorteilhaft liegt der Schalldämpfer 14 auch zu dem ge­ häusewandbildenden Flansch 8 des Grundkörpers 7 mit einem spaltbildenden Abstand, der von einem Teil der Kühlluft durchströmt ist.

Die der Lufteintrittsseite 16 zugewandte Stirnwand 15c des Schalldämpfergehäuses 15 ist derart vorgesehen, daß sie die Spiralluftführung 24 des Kühlluftgebläses mitbildet.

Neben dem beschriebenen Einsatz als Kühlluft führende Leit­ wand ist durch die Form des L-förmigen Schalldämpfergehäuses auch ein großes Schalldämpfervolumen bei kleiner Baugröße erzielt. So kann bei klein bauender Kettensäge eine maximale Schalldämpfung erzielt werden.

Die über den Lufteintritt 18 angesaugte Kühlluft strömt in Pfeilrichtung 26 durch den Spalt 23 um den Zylinder 13 und wird am Übergang zum kürzeren Schenkel 15b des Schalldämp­ fergehäuses 15 auf der Abluftseite in Pfeilrichtung 27 quer zur Hauptströmungsrichtung 20 umgelenkt. Durch diese Umlen­ kung und den durch den Schenkel 15b bewirkten Staudruck ist unter Verlängerung der Wärme aufnehmenden Luftführungswege eine verbesserte Kühlung des Zylinders 13 auch auf seiner der Hauptströmungsrichtung 20 abgewandten Rückseite bis an die Rippenfüße gewährleistet.

Aufgrund der gedrängten Bauweise ist der im U-förmigen Grundkörper ausgebildete Kraftstofftank 11 nah benachbart zum Kopf des Zylinders 13 angeordnet und daher einer ent­ sprechenden Strahlungswärme ausgesetzt. Gemäß einem weiteren erfinderischen Gedanken, der auch getrennt von der Ausbil­ dung des Schalldämpfers 14 ausführbar ist, ist zwischen dem Zylinder 13 und der Behälterwand des Kraftstoffbehälters 11 eine Luftleitplatte 30 angeordnet, die mit Abstand v zum Kraftstoffbehälter 11 liegt und somit mit dessen Wand 11a einen Spalt 31 begrenzt, der sich über die ganze Höhe und Tiefe der Luftleitplatte 30 erstreckt. Der Spalt 31 ist durch einen abgezweigten Teilluftstrom belüftet, der durch in der Luftleitplatte angeordnete Kühlluftöffnungen 32 ein­ tritt. Die Kühlluftöffnungen liegen benachbart zu dem dem Lufteintritt 18 zugewandten Rand 33 der Luftleitplatte 30 und sind vorzugsweise als zur Längskante des Randes 33 offene Aussparungen (Schlitze) ausgebildet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind in Längsrichtung des Randes 33 meh­ rere Kühlluftöffnungen 32 mit Abstand zueinander angeordnet; es kann ausreichend sein, nur eine Kühlluftöffnung vorzu­ sehen.

Die Luftleitplatte 30 hat eine Breite, die etwa der Breite des Kraftstoffbehälters 11 entspricht, der sich von der einen Längsseite 16 zur anderen Längsseite 17 des Gehäuses 2 erstreckt. Die Luftleitplatte 30 ist von der Seite des Ket­ tenraddeckels 21 her quer zur Gehäuselängsrichtung in einan­ der gegenüberliegende Führungen 28 und 29 in den Grundkörper 7 einschiebbar. Die Führungen 28 und 29 sind im Grundkörper 7 einteilig mit diesem ausgebildet. Der in die Führungen 28 und 29 eingreifende Rand 34 bzw. 35 der Luftleitplatte weist den Rand verdickende Ausprägungen 36 auf (Fig. 5, Fig. 4), mit denen die Luftleitplatte 30 in den Führungen 28 und 29 festgeklemmt liegt. In Längsrichtung der Ränder 34 und 35 sind jeweils zwei Ausprägungen 36 angeordnet.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, erstreckt sich die Luftleit­ platte 30 auch zwischen dem Schalldämpfergehäuse 15 und der Wand 11a des Kraftstoffbehälters 11, um auch in diesem Be­ reich eine Wärmeisolation zu erzielen.

Die in Hauptströmungsrichtung 20 anströmende Kühlluft wird durch den Zylinder 13 und das Schalldämpfergehäuse 15 in Richtung auf die Luftleitwand 30 abgelenkt und ein Teilstrom tritt durch die schlitzartigen Aussparungen 32 in den Spalt 31 zwischen der Wand 11a des Kraftstoffbehälters 11 und der Luftleitplatte 30 ein, um dort in Richtung auf den Luftaus­ tritt zu strömen. Gleichzeitig wird der zwischen der Luft­ leitwand 30 und dem Zylinder bzw. dem Schalldämpfergehäuse 15 vorgesehene Spalt 36 von einem Teilkühlluftstrom durch­ strömt, um Wärme abzuführen.

Die Luftleitplatte 30 besteht vorzugsweise aus einem kosten­ günstigen Kunststoff oder einem Isoliermaterial; es kann zweckmäßig sein, mit Isoliermaterial laminierte oder be­ schichtete Kunststoffplatten als Luftleitplatte 30 einzu­ setzen.

Claims (9)

1. Arbeitsgerät, insbesondere Motorkettensäge mit einem Gehäuse und einem darin angeordneten luftgekühlten Ver­ brennungsmotor (6) und einem in der Nähe des Zylinders (13) im Gehäuse (2) angeordneten Kraftstoffbehälter (11) sowie einem Abgasschalldämpfer (14), wobei der den Zy­ linder (13) kühlende Luftstrom in einer Hauptströmungs­ richtung (20) quer zum Gehäuse (2) durch einen Luftein­ tritt (18) auf einer Gehäuselängsseite (16) einströmt und nach Umströmen des Zylinders (13) auf der gegenüber­ liegenden Gehäuselängsseite (17) durch einen Luftaus­ tritt (19) ausströmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalldämpfergehäuse (15) im wesentliche L-förmig ausgebildet ist und eine den Kühlluftstrom führende Leitwand bildet, wobei der eine Schenkel (15a) des L-förmigen Gehäuses (15) etwa parallel zur Strömungsrichtung (20) auf einer Seite des Zylinders (13) liegt und der andere Schenkel (15b) quer zur Strömungsrichtung (20) auf der Abluftseite des Zy­ linders (13) liegt und den Kühlluftstrom teilweise staut.

2. Arbeitsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalldämpferaustritt (22) in dem quer zur Strömungsrichtung (20) liegenden anderen Schenkel (15b) des L-förmigen Schalldämpferge­ häuses (15) im Bereich des Luftaustrittes (19) liegt.

3. Arbeitsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schalldämpfer­ gehäuse (15) und dem Zylinder (13) ein Kühlluft führen­ der Spalt (23) vorgesehen ist.

4. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor (6) liegend angeordnet ist und das Schalldämfpergehäuse (15) mit einem Schenkel (15a) unterhalb des Zylinders (13) liegt.

5. Arbeitsgerät, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zylinder (13) und dem Kraftstoffbehälter (11) eine Luftleitplatte (30) angeordnet ist, die mit Abstand (v) zur Behälterwand (11a) liegt und mit dieser einen luftdurchströmten Spalt (31) begrenzt.

6. Arbeitsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitplatte (30) an ihrem dem Lufteintritt (18) zugewandten Rand (33) min­ destens eine Kühlluftöffnung (32) aufweist.

7. Arbeitsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluftöffnung (32) als zur Längskante des Randes (33) offene, schlitzartige Aussparung ausgebildet ist.

8. Arbeitsgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Längsrichtung des Randes (33) mehrere Kühlluftöffnungen (32) mit Abstand zuein­ ander liegen.

9. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitwand (30) von einer Gehäuselängsseite (17) aus seitlich in Führungen (28, 29) des Gehäuses (2) einsteckbar ist.