DE4303127A1 - Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse und einem Zylinder sowie einem am Auslaß des Zylinders angeschlossenen einstückig gegossenen Abgasschalldämpfer nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Gattung.

Aus der GB-PS 1 453 635 ist die Verbindung eines Abgas­ rohres mit einem Zylinder einer Brennkraftmaschine bekannt, wobei das Abgasrohr - der sog. Auspuffkrümmer - einstückig ausgeführt ist und die Eingangsöffnungen des Abgasrohres mit den Auslässen im Zylinder durch Flansche miteinander verbunden sind. Die Flanschflächen von Abgasrohr und Zylinder liegen dabei dichtend aneinander und es sind am Zylinder klauenartige Haltemittel vorgesehen, die die Flansche am Abgasrohr klammerartig übergreifen und lagesicher halten. Für eine solche Anordnung ist es erforderlich, daß die Flanschverbindung gut zugänglich ist und Werkzeuge zur Montage der Befestigungsmittel einsetzbar sind. Ein derartiger Platzbedarf und die Zugänglichkeit der Flanschverbindung ist bei handgeführten Arbeitsgeräten wie beispielsweise Motorkettensägen nicht gegeben. Außerdem ist bei der bekannten Anordnung die Fertigung von Gewindeboh­ rungen und das Anschrauben von Halteelemten erforderlich, was aus Platz- und Kostengründen ungünstig ist.

Es ist außerdem aus der DE-PS 76 008 eine Rohrverbindung bekannt, bei der die Flansche mit einem radialen Bund ver­ sehen sind. Über den Umfang des Bundes sind mehrere klam­ merartige Elemente angeordnet, die über eine Spanneinrich­ tung derart vorgespannt sind, daß die beiden Rohrteile eng aneinander gehalten werden. Das Spannelement für die Klam­ mern muß ebenfalls mit Werkzeugen gespannt werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brenn­ kraftmaschine der im Oberbegriff des Anspruches angegebenen Gattung derart weiterzubilden, daß für einen einstückig gegossenen Abgasschalldämpfer die Befestigung einfacher, sicherer und kostengünstiger wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Brennkraftmaschine der gat­ tungsgemäßen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß ein einstückig gegossener Abgasschalldämpfer auf einfache Weise sicher am Auslaß eines Zylinders befestigbar ist und gleichzeitig eine gute Anlage und damit Abdichtung der Flanschflächen zwischen Abgasschalldämpfer und Zylinder bzw. Zylinder erreicht wird.

Gem. einer bevorzugten Ausgestaltung verlaufen die Anlage­ flächen für die Schenkel in der Klammer in einem Winkel von kleiner 15°, vorzugsweise in einem Winkel von 8° zur Flanschfläche. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß durch das Aufstecken der Klammern auf die Anlagefläche eine zunehmende Klemmkraft und damit Selbsthemmung erzeugt wird. Die Aufnahmeflächen sind zweckmäßigerweise durch je einen radialen Bund am Auslaß des Zylinders und an der Eingangsöffnung des Abgasschalldämpfers gebildet. Bei einer solchen Ausführung können die Klammern an einem beliebigen Punkt des Gesamtumfangs des Flansches plaziert werden. Sofern die Position für die Klammern von vornherein festgelegt ist, ist es ausreichend, daß die Aufnahmeflächen durch radiale Vorsprünge an den Flanschflächen gebildet sind, wobei die Vorsprünge am Auslaß und an der Ein­ gangsöffnung jeweils deckungsgleich angeordnet sind. Dabei ist es zweckmäßig, daß die Klammern über den Umfang des Flansches gleichmäßig verteilt angeordnet sind bzw. bei lediglich zwei Klammern sollten sich diese diametral gegen­ überliegen.

Damit bei der Montage des Abgasschalldämpfers am Zylinder die exakte Postition leicht erreichbar ist und eine Verschiebung in Richtung der Flanschflächenebene verhindert wird, ist es zweckmäßig, daß an einem Bund oder den Vor­ sprüngen einer Flanschfläche eine axiale Stufe vorgesehen ist, die eine Kante des anliegenden Bundes bzw. der anlie­ genden Vorsprünge übergreift. Die Klammern sind vorzugs­ weise so ausgestaltet, daß sie parallel verlaufende Schen­ kel aufweisen, die über einen orthogonal zur Schenkellängs­ richtung verlaufenden Steg verbunden sind. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Klammern derart auszuge­ stalten, daß die Innenseite der Schenkel etwa die gleiche Länge aufweist wie der Abstand zwischen den Schenkeln. Zur Montageerleichterung und zur gleichmäßigeren Kraftaufbrin­ gung beim Aufstecken der Klammern ist es vorteilhaft, daß die Schenkel an der Innenseite ihrer freien Enden Anschrä­ gungen mit einem Öffnungswinkel aufweisen, der dem Winkel der Anlageflächen entspricht.

Damit die Klammern in ihrer aufgesteckten Postition ge­ sichert werden und auch bei den durch Erwärmung und Ab­ kühlung auftretenden unterschiedlichen Dehnungen und Schrumpfungen der Metalle die Klammern nicht verrutschen können, ist es zweckmäßig, daß Mittel zur Sicherung der Klammern in einer definierten Position vorgesehen sind. Auf einfache Weise kann dies dadurch erreicht werden, daß das Mittel ein Federbügel ist, der permanent eine Vor­ spannung auf die Klammer ausübt. Für den Fall, daß ledig­ lich zwei Klammern vorgesehen sind, wird vorgeschlagen, daß die am Metall gegenüberliegenden Klammern von einem gemein­ samen Federbügel gehalten werden, dessen Enden jeweils in Vertiefungen der Klammern liegen. Der Federbügel besteht vorzugsweise aus einem Draht, der etwa in der Hälfte seiner Länge einen Dehnungsabschnitt besitzt.

Als weitere Sicherungsmaßnahme und zusätzliche Halterung für den Abgasschalldämpfer kann dieser an dem dem Flansch entfernt liegenden Ende, mit zusätzlichen Befestigungs­ mitteln an dem Kurbelgehäuse gehalten sein, wobei die Befestigungsmittel vorzugsweise Schrauben und Haltebügel umfassen. Aus Gewichtsgründen ist bei handgeführten Arbeitsgeräten der Motorblock aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt. Daher sollte ebenso der Ab­ gasschalldämpfer aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierung be­ stehen. Wegen der erforderlichen Kraftbeanspruchung wird als Werkstoff für die Klammern gehärteter Stahl vorgeschla­ gen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an­ hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Brennkraftmaschine mit Abgasschalldämpfer,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht entsprechend der Linie III in Fig. 1,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung einer Klammer.

Die Fig. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 1 für ein hand­ geführtes Arbeitsgerät, beispielsweise eine Motorkettensäge mit einem Kurbelgehäuse 2 und einem Zylinder 3. Im Zylinder 3 befindet sich ein Auslaß 4 einer Brennkammer 12; an den Auslaß 4 schließt eine Eingangsöffnung 6 eines Abgasschalldämpfers 5 an. Der Auslaß 4 und die Eingangsöffnung 6 besitzen einen Flansch 7, an dem sie nach außen dichtend miteinander verbunden sind. Zur Befestigung dienen aufsteckbare Klammern 20, die an mindestens zwei Stellen des Umfanges des Flansches 7 vorgesehen sind. Der Abgasschalldämpfer 5 ist außerdem an seinem der Eingangsöffnung 6 entfernt liegenden Ende 5′ an dem Kurbelgehäuse 2 befestigt. Hierzu sind Haltebügel 10 vorgesehen, die mittels Schrauben 9 am Abgasschalldämpfer 5 und Schrauben 11 am Kurbelgehäuse 2 angeschraubt sind. Das Kurbelgehäuse 2, der Zylinder 3 und der Abgasschalldämpfer 5 bestehen aus Aluminiumguß -, die Klammern 20 sind aus gehärtetem Stahl gefertigt.

In Fig. 2 ist die Ansicht in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1 vergrößert dargestellt, wobei die Bezugszeichen für gleiche Teile mit denjenigen der Fig. 1 übereinstimmen. Am Auslaß 4 des Zylinders 3 ist eine radiale Flanschfläche 13 vorgesehen, an der eine radiale Flanschfläche 14 der Eingangsöffnung 6 des Abgasschalldämpfers 5 anliegt. Zylinderseitig ist die Flanschfläche 13 durch Vorsprünge 15 verlängert, wobei diesen Vorsprüngen 15 deckungsgleiche Vorsprünge 16 der abgasschalldämpferseitigen Flanschfläche 14 gegenüberliegen. Am radial äußeren Ende der Vorsprünge 15 ist jeweils eine axiale Stufe 17 vorgesehen, die eine Kante 18 des anliegenden Vorsprunges 16 übergreift. Die Vorsprünge 15 und 16 weisen Anlageflächen 19 für auf steckbare Klammern 20 auf, welche U-förmig gestaltet sind, d. h. die Klammern 20 besitzen zwei parallel verlaufende Schenkel 21, die über einen orthogonal zur Schenkellängsrichtung verlaufenden Steg 22 miteinander ver­ bunden sind. Die Anlageflächen 19 für die Schenkel 21 und die Klammern 20 verlaufen unter einem Winkel β von 8° zur Flanschflächenebene, so daß eine selbsthemmende Verbindung durch das Aufstecken der Klammern 20 erreicht wird. Der Steg 22 der Klammern 20 weist eine Vertiefung 26 zur Auf­ nahme eines später noch näher erläuterten Sicherungsmittels auf. An dem der Flanschverbindung entfernt liegenden Ende 5′ des Abgasschalldämpfers 5 sind die Haltebügel 10 mittels der Schrauben 9 befestigt und die Haltebügel 10 sind außer­ dem mittels der Schrauben 11 an dem Kurbelgehäuse 2 gehal­ ten.

Die Fig. 3 zeigt den Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1 und für gleiche Teile stimmen die Bezugszeichen mit denjenigen der Fig. 1 überein. Im unteren Abschnitt von Fig. 3 ist die Befestigung des Abgasschalldämpfers 5 mittels Schrauben 9 und 11 sowie Haltebügeln 10 am Kurbel­ gehäuse 2 ersichtlich. Die obere Hälfte von Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Flanschverbindung und zwar in der Ebene der Vorsprünge 16 entsprechend der Schnittlinie III- III in Fig. 2. Die Vorsprünge 16 werden von Stufen 17 übergriffen; eine äquivalente Maßnahme befindet sich an der oberen und unteren Seite der Querschnittsform des Flansches; dort sind axiale Stufen 23 angeordnet, die die Flanschfläche 14 übergreifen. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, besitzt die Eingangsöffnung 6 des Abgasschalldämpfers 5 im wesentlichen die Form eines Rechteckes. Auf die Vorsprünge 16 sind die Klammern 20 aufgesteckt, die mittels eines Federbügels 24 in ihrer Postition gesichert sind. Der Federbügel 24 besitzt zwei bogenförmige Enden 25, 25′ die in den Vertiefungen 26 der Stege 22 liegen und etwa in der Hälfte der Länge zwischen den Enden 25 und 25′ befindet sich ein Dehnungsabschnitt 27. Der Federbügel 24 gleicht auch das aufgrund der unterschiedlichen Temperaturkoeffi­ zienten entstehende Spiel zwischen den Vorsprüngen 15, 16 und den Klammern 20 aus.

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung der U-förmigen Klammer 20 mit den parallelen Schenkeln 21 und dem Steg 22, welcher an seiner Außenseite die Vertiefung 26 besitzt. Die Schenkel 21 weisen an der Innenseite ihrer freien Enden eine Anschrägung 28 auf, deren Winkel β bezogen auf die Schenkellängsrichtung 8° beträgt. Die Längen der Schenkel 21 und des Steges 22 sind so aufeinander abgestimmt, daß die Länge s der Innenseite der Schenkel 21 etwa gleich dem Abstand a zwischen den Schenkeln 21 ist.

Claims (15)

1. Brennkraftmaschine (1) mit einem Kurbelgehäuse (2) und einem Zylinder (3) und einem am Auslaß (4) des Zylinders (3) angeschlossenen einstückig gegossenen Abgasschalldämpfer (5), wobei der Auslaß (4) des Zylinders (3) und eine Eingangsöffnung (6) des Abgas­ schalldämpfers (5) jeweils eine Flanschfläche (13, 14) aufweisen und Mittel zur lagesicheren Halterung im Be­ reich des Flansches vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Flansches (7) mindestens zwei aufsteckbare Klammern (20) vorgesehen sind, die im wesentlichen die Form eines Bügels mit zwei in die gleiche Richtung weisenden Schenkeln (21) besitzen und an dem Flansch (7) entsprechende Aufnahmeflächen (19) für die Schenkel (21) vorhanden sind, so daß die Innenseiten der Schenkel (21) mit den Aufnahmeflächen (19) im Sinne einer gegenseitigen Anlage der Flanschflächen (13, 14) zusammenwirken.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (19) für die Schenkel (21) der Klammern (20) in einem Winkel (β) von weniger als 15°, vorzugsweise unter einem Winkel
von 8° zur Flanschfläche (13, 14) verlaufen.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeflächen (19) durch je einen radialen Bund am Auslaß (4) des Zylinders (3) und an der Eingangsöffnung (6) des Abgasschalldämpfers (5) gebildet sind.

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeflächen (19) durch radiale Vorsprünge (15, 16) an den Flanschflächen (13, 14) gebildet sind, wobei die Vorsprünge (15, 16) am Auslaß (4) und an der Eingangsöffnung (6) jeweils deckungsgleich angeordnet sind.

5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammern (20) über den Umfang des Flansches (7) gleichmäßig verteilt angeordnet sind bei zwei Klammern (20), die sich diametral gegenüber liegen.

6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Bund oder an den Vorsprüngen (15) einer Flanschfläche (13) eine axiale Stufe (17) vorgesehen ist, die eine Kante (18) des anliegenden Bundes bzw. der anliegen Vorsprünge (16) übergreift.

7. Brennkraftmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammern (20) parallel verlaufende Schenkel (21) aufweisen, die über einen orthogonal zur Schenkellängsrichtung verlaufenden Steg (22) verbunden sind.

8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (21) an der Innenseite ihrer freien Enden Anschrägungen (28) mit einem Öffnungswinkel (β) aufweisen, der dem Winkel (α) der Anlageflächen (19) entspricht.

9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite der Schenkel (21) etwa die gleiche Länge (s) aufweisen wie der Ab­ stand (a) zwischen den Schenkeln (21).

10. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Sicherung der Klammern (20) in einer definierten Postition vorgesehen sind.

11. Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel ein Federbügel (24) ist, der permanent eine Vorspannung auf die Klammer (20) ausübt.

12. Brennkraftmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß für zwei diametral gegenüberliegende Klammern (20) ein gemeinsamer Federbügel (24) vorgesehen ist, dessen Enden (25, 25′) jeweils in Vertiefungen (26) in den Klammern (20) liegen.

13. Brennkraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbügel (24) aus einem Draht besteht, der etwa in der Hälfte seiner Länge einen Dehnungsabschnitt (27) besitzt.

14. Brennkraftmaschine nach einem der vorgehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgasschalldämpfer (5) an dem dem Flansch (7) entfernt liegenden Ende (5′) mit zusätzlichen Befestigungsmitteln an dem Kurbelgehäuse (2) gehalten ist, wobei die Befestigungsmittel vorzugs­ weise Schrauben (9, 11) und Haltelasche (10) umfassen.

15. Brennkraftmaschine nach einem der vorgehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (3) und der Abgasschalldämpfer (5) aus Aluminium bzw. Aluminium­ legierung und die Klammern (20) aus Stahl, vorzugsweise gehärtetem Stahl, bestehen.