SE509355C2 - Ljuddämpare - Google Patents

Description

509 355 10 15 20 25 30 35 2 Sammanfattning av uppfinningen Ovan nämnda syfte uppnås genom att ljuddämparen en- ligt uppfinningen uppvisar de i bifogade patentkrav angiv- na kännetecknen.

Ljuddämparen enligt uppfinningen utmärkes sålunda väsentligen av att ljuddämparens avgasutsläpp är placerat på en ovansida av ljuddämparen, dvs en sida som är vänd åt samma håll som cylinderns ovansida, dvs vänd bort från motorns vevhus, och ljuddämparens avgasutsläpp är försett med en omlänkningsanordning exempelvis ett böjt rör, vil- ken böjer av avgasströmmen, så att denna lämnar ljuddäm- paren i ett plan som är relativt parallellt med ljuddäm- parens ovansida. Genom placering av avgasutsläppet på ljuddämparens ovansida blir det möjligt att utnyttja den stora kylluftsmängd, som vanligen blåser över ovansidorna av cylinder och ljuddämpare. Härigenom kan en effektiv uppblandning av avgaser och kylluft ske, förutsatt att en omlänkningsanordning styr avgaserna relativt parallellt med ljuddämparens ovansida. Utrymmes och temperaturproblem har sannolikt lett till att denna lösning inte tidigare såvitt sökanden känner till. En- kommit till användning, ligt en vidareutvecklad utföringsform av uppfinningen är avgasutsläppet så utformat och riktat, att en väsentlig del av avgaserna strömmar över ljuddämparens ovansida i dämparens tvärled. Detta bidrar till en god uppblandning av avgaser och kylluft och till en lägre temperatur i red- skapets omgivning. Ytterligare särdrag och fördelar med uppfinningen framgår tydligare av den detaljerade beskriv- ningen av utföringsformer, med stöd av bifogade ritning.

Kort beskrivning_av ritningen Uppfinningen kommer i det följande att närmare be- skrivas genom utföringsexempel under hänvisning till bi- fogade ritning.

Fig. 1 visar schematiskt en motorsåg sett ovanifrån.

Sågens svärd och kedja liksom olika skyddskåpor har tagits bort, för att tydligare visa ljuddämparen och dess kyl- ning. 10 15 20 25 30 35 509 555 3 Fig. 2 visar ovanifrån ljuddämparen i fig. 1, fast i större skala och mer detaljerat.

Fig. 3 visar sett framifrån ljuddämparen i fig. 2.

Fig. 4 visar i genomskärning ljuddämparen i föregåen- de figurer sedd från sidan längs linje A-A i fig. 3.

Fig. 5 visar en ytterligare utföringsform av en ljud- dämpare enligt uppfinningen.

Beskrivning av utföringsformer I fig. 1 betecknar l en ljuddämpare, direkt till cylinderns 16 avgasutlopp 3. Vi ser motorsàgen rakt ovanifrån ned mot cylinderns 16 ovansida med tänd- som är infäst stift 17. Vid sidan av cylindern sitter en förgasare 18 på motsatt sida som ljuddämparen 1. Motorsågen 2 är luftkyld och dess cylinder 16 har lämpligen fyrkantiga kylflänsar, som visas på bilden. Översidan av cylindern 16 och ljud- dämparen 1 ligger på ungefär samma nivå. En kylfläkt 19 blåser kylluft runt och över cylindern 16. Luftens ström- ning styrs av de här inte visade skyddskåporna. Det be- tyder att en skyddskåpa på ovansidan täcker cylindern och en del av ljuddämparen.

Som framgår av kylluftpilarna 20, strömmar en del av kylluften runt cylindern 16 och även mellan cylindern och ljuddämparen 1. En stor del av kylluften strömmar över cylindern 16 och bort mot ljuddämparen 1. Ljuddämparens avgasutsläpp 4 är placerat på en ovansida 5 av ljuddämpa- ren, dvs en sida som är vänd åt samma håll som cylinderns 16 ovansida, dvs vänd bort från motorns vevhus. Ljuddämpa- rens avgasutsläpp 4 är försett med en omlänkningsanordning 6, exempelvis ett böjt rör, vilken böjer av avgasströmmen 7, så att denna lämnar ljuddämparen i ett plan som är relativt parallellt med ljuddämparens ovansida 5.

Mängden kylluft är cirka 10 gånger större än avgas- mängden och det är viktigt att uppnå en god blandning av avgaser och kylluft. Avgasutsläppet 4 är placerat vid ett nära cylindern liggande hörn 8 av ljuddämparen. Lämpligen väljs det hörn 8, som ligger närmast kylfläkten 19. Avgas- 509 555 10 15 20 25 30 35 4 utsläppet är så utformat och riktat att en väsentlig del av avgaserna strömmar över ljuddämparens ovansida 5 i däm- parens tvärled, dvs tvärs den riktning som cylinderns av- gasutlopp 3 har. Omlänkningsanordningen 6 är utförd så att den vidgar sig i tvärled och därmed sprider avgaserna i tvärled. Denna spridning är utförd så att avgaserna sprids ut i en sektor av 60° till 120° och företrädesvis cirka 90°. I den visade utföringsformen är spridningen just cirka 90°, men även avgasmängderna varierar i de olika riktningarna. Omlänkningsanordningen 6 är nämligen utförd med en strypning 9 vid sitt utsläpp 4. Denna strypning varierar i tvärled och är kraftigare i ljuddämparens längsriktning än i dess tvärriktning. Därmed strömmar en större avgasmängd ut i ljuddämparens tvärriktning än i dess längsriktning. Detta är lämpligt med tanke på upp- blandningen av avgaser i kylluften 20.

Vid praktisk användning av sågen är det viktigt att avgaserna inte kan tända eld på exempelvis kvistar som kommer i närheten, eller orsaka skada hos användaren. Men rent formellt finns även lagkrav både vad avser berörings- temperatur och maximal avgastemperatur i det så kallade rullningsplanet. Enklast förstår man begreppet rullnings- plan genom att tänka sig att motorsågen förutom svärd och sågkedja körs och hålls mot en plan yta i en mängd olika vinklar. I fig. 1 visas ett exempel på rullningsplan 24. I detta fall stöder sågen mot dels dess mothåll 23 och dels en så kallad bumper 22 på ljuddämparen l. Bumpern 22 är monterad på en strategisk plats på ljuddämparens framsida, för att just flytta ut rullningsplanet i många fall.

Motorsågens handtag 21 liksom mothállet 23 och bumpern 22 kommer i många fall att utgöra anslagspunkter mot rull- ningsplanet. Vid mätningen rullas motorsågen i det före- skrivna skicket utan svärd och kedja över ett plant mät- bord, varefter mätning av maximal temperatur sker. Gäll- ande lagkrav anger att den maximala avgastemperaturen får uppgå till högst 247°C vilket är ett hårt krav. Gällande lagkrav för beröringstemperatur är max 288°C, och avser 10 15 20 25 30 35 509 355 5 punkter som kommer i kontakt med rullningsplanet, till exempel bumpern 22. Lagkraven gäller delar av USA, Canada och Australien. Som framgår av fig. 1 går den största av- gasmängden i ljuddämparens tvärled och blandas med kylluft 20. I denna riktning är det alltid långt till rullnings- planet, även när detta ligger närmast. Endast en mindre avgasmängd går i ljuddämparens längsriktning, i vilken riktning rullningsplanet kommer närmast avgasutloppet.

Fig. 2-4 visar förstorat och mer i detalj ljuddämpa- ren enligt fig. 1. Sett ovanifrán i fig. 2 framgår dess huvuddelar. Av figuren framgår att omlänkningsanordningen 6 är utförd i form av en husliknande kropp 10, vilken har ett helt obrutet tak och väggar försedda med utlopp 4 för avgaserna. Den husliknande kroppen 10 saknar i viss ut- sträckning golv, och är infäst till ljuddämparens ovansida 5. Denna är försedd med en motsvarande öppning ll, genom vilken avgaserna tränger in i omlänkningsanordningen 6.

Den husformande kroppen 10 är lämpligen tillverkad genom pressning i ett verktyg. Längs alla kanter utom en är plåten utformad så att den är anpassad till ljuddämparens ovansida 5. Längs tre sidor ligger den husformade kroppen alltså an mot ljuddämparens ovansida, medan den uppvisar en öppning vid den fjärde sidan in till en ficka som är utförd mellan kroppen 10 och ljuddämparens ovansida 5. En struktur 12, vilken innehåller ett gnistfángarnät, är sà avpassad att den kan skjutas in i fickan. Det betyder att avgasströmmen 7 kommer upp genom öppningen ll i ovansidan 5 av ljuddämparen för att sedan passera gnistfángarnätet och omlänkas i den husformade kroppen 10 för att löpa ut genom dess avgasutsläpp 4.

Av fig. 2 och 3 framgår att avgasutsläppet 4 har en höjd som varierar i tvärled och denna höjd är minst i ljuddämparens längsriktning och störst i dess tvärrikt- ning. Utsläppet utgör en strypning för avgaserna och strypningen är alltså kraftigare i ljuddämparens längs- riktning än i dess tvärriktning. Strukturen 12 kallas nor- malt för gnistfàngarnät. Den innehåller dels en fästdel 509 355 10 15 20 25 30 35 6 och dels ett nät eller galler. Fästdelen kan bestå av en om nätet omvikt plåt. Denna plåt är försedd med ett fäst- hål i vilket en fästskruv 25 är införd och fastskruvad i ljuddämparens ovansida 5. Ett antal präglingar 26 är ut- förda i fästdelen, för att säkrare förena denna med nätet eller gallret. Naturligtvis skulle även den husformade kroppen 10 kunna ha en annan grundform än den rektangulära som visas och öppningen in till fickan kan naturligtvis uppta större eller mindre del än en sida av dess omgivande kant.

Fig. 3 visar ljuddämparen framifrån och fig. 4 i genomskärning från sidan längs linje A-A. Genom att jäm- föra dessa båda bilder framgår ljuddämparens uppbyggnad Högst upp på framsidan sitter bumpern 22, som Som framgår av fig. 4 är det en plåt- klarare. tidigare beskrivits. profil, som punktsvetsats och/eller lötts fast. Därunder finns två hål 27 och 28, dessa går rakt igenom ljuddämpa- ren och mynnar på ömse sidor om cylinders avgasutlopp 3.

Två distansrör 29 och 30 omger dessa hål. Distansrören är fastlödda i ömse sidor inuti ljuddämparen. När skruvar förs in i hålen och skruvas fast i motsvarande skruvhål på ömse sidor om cylinderns avgasutlopp 3, så förhindrar dis- tansrören att cylindern trycks ihop. De förhindrar vidare att avgaser läcker ut ur fronten. Längs ned på framsidan 14 finns två hål 31 och 32. På insidan av dessa hål är muttrar fastsvetsade och/eller lödda. Dessa fästhàl an- vänds för att skruva fast ett stödjande fäste till ljud- dämparen. Som framgår av fig. 4 är ljuddämparen försedd med en mellanvägg 35, vilken delar upp den totala ljuddäm- parvolymen i två delar. Avgaserna löper från avgasutloppet 3 ut i den närmaste delen och passerar sedan genom öpp- ningar ut i nästa del av ljuddämparen. Därifrån löper de genom ett rör 36 till ljuddämparens omlänkningsanordning.

Röret 36 är dels infäst i väggen 35 och dels i ljuddämpa- rens ovansida 5. Arrangemanget med mellanvägg 35 och rör 36 är inte nödvändigt men bidrar till en förbättrad ljud- dämpning. Ljuddämparens huvuddelar är sammanfogade vid en skarv 37 där delarna lötts samman gastätt. 10 15 20 25 30 35 509 355 7 Som framgår av fig. 3 och 4 är övergången från ovan- sidan 5 till en vertikalsida 13, 14 utförd med en för dessa ljuddämpare ovanligt stor radie. Radien är lämpligen 5 till 15 mm och företrädesvis cirka 10 mm. Härigenom er- hålles en väl avpassad spridningseffekt av avgasströmmen.

En del av avgasströmmen böjer helt enkelt av och följer radieövergången en bit ned. Genom att välja en väl avpas- sad radie så blir denna spridningseffekt optimal. Är radien ännu större böjs lätt hela avgasströmmen av och är den mindre så böjs avgasströmmen knappast av alls. Denna avpassade rundning av övergången från ovansida till verti- kal sida bidrar alltså till att sänka avgastemperaturen i rullningsplanet.

Inom ramen för uppfinningen kan ljuddämparen med sitt speciella avgasutsläpp utföras på många sätt. Ljuddämparen kan som nämnts sakna mellanvägg 35, den kan vara delnings- bar så att den inre delen först skruvas fast vid cylin- derns avgasutlopp 3 och den yttre delen senare skruvas fast till den inre delen. Vidare kan ljuddämparen förses med ett katalysatorelement för rening av avgaserna. Detta skulle exempelvis kunna placeras i det visade röret 36, men även på många andra sätt.

Fig. 5 visar en något annorlunda utföringsform av uppfinningen än den tidigare beskrivna. Även i detta fall är ljuddämparens avgasutsläpp 4 placerat på ovansidan 5 av ljuddämparen och försett med en omlänkningsanordning 6, så att avgasströmmen lämnar ljuddämparen i ett plan relativt parallellt med ljuddämparens ovansida 5. Ljuddämparens av- gasutsläpp är också placerat vid ett nära cylindern ligg- ande hörn 8 av ljuddämparen, lämpligen det hörn som ligger närmast kylfläkten 19. Men i detta fall är omlänkningsan- ordningen 6 så utförd och riktad att den ger en relativt koncentrerad avgasström i tvärled över ljuddämparen. Om- länkningsanordningen 6 är även här utförd i form av en husliknande kropp 10, men i detta fall har den en mer av- lång form och avgasutsläpp 4 endast längs den ena kort- sidan. Längs övriga sidor är kroppen 10 infäst till ovan- 509 555 10 15 20 25 30 35 8 sidan 5 av ljuddämparen. En öppning ll i ovansidan 5 av ljuddämparen för upp avgaserna i den husliknande kroppen 10. Denna öppning 11 ansluter nära den kortsida i kroppen 10, som är motsatt avgasutsläppet 4. Genom dessa åtgärder skapas en koncentrerad avgasström 7. Genom att den husfor- made kroppen är vänd så att dess öppning 4 pekar i ljud- dämparens tvärled, så strömmar avgaserna i denna riktning.

En skyddskàpa 15, lämpligen av metall, är infäst i ljuddämparen så att den löper ovanför väsentligen hela bredden av ovansidan 5 och löper ovanför avgasutsläppet 4.

Som framgår av fig. 5 är skyddskàpan 15 infäst vid samma hörn 8 som omlänkningsanordningen 6. Den löper tvärs över ljuddämparen och även ned längs den motsatta sidoväggen.

Som framgår av figuren kan kylluft 20 blåsa mellan skydds- kåpan 15 och ljuddämparen 1 längs den vertikala sidan 13 av ljuddämparen. Längs ovansidan 5 av ljuddämparen är skyddskàpan lämpligen så utförd att kylluft 20 kan passera in mellan skyddskàpan och ljuddämparen i den sida av skyddskàpan 15 som ligger närmast cylindern. Den motsatta sidan av skyddskàpan kan däremot vara mer eller mindre sluten för att passa i olika applikationer.

I utförandet enligt fig. 5 löper skyddskàpan ned utanför sidoväggen 13, mot vilken avgasutsläppet är rik- tat. Men skyddskàpan 15 skulle också kunna vara så stor, att den täcker hela ovansidan 5 och löper ned även längs framsidan 14. Den skulle även då kunna ersätta bumpern 22.

Skyddskápan kan alltså löpa ned utanför den eller de sido- väggar mot vilka avgasutsläppet är riktat. En sådan skyddskàpa med större eller mindre utsträckning (fig. 5) kan även utnyttjas i kombination med en ljuddämpare enligt 1 t o m 4.

En stor fördel med ljuddämparen enligt uppfinningen är att den möjliggör en mycket effektiv uppblandning av avgaserna med kylluften 20. Speciellt med det kraftiga kylluftflöde som strömmar ovanför cylindern 16 och ljud- dämparens ovansida 5. Eftersom det normalt är mycket trångt mellan den skyddskàpa som löper över ovansidan av fig. 10 15 20 25 30 35 509 555 9 cylindern och ljuddämparen, så krävs här andra lösningar.

Detta pà grund av att skyddskåpan normalt är tillverkad av temperaturkänsligt plastmaterial. En lösning är att förse ljuddämparen med skyddskápan 15 som beskrivits ovan.

Skyddskàpan 15 kan naturligtvis förses med isolerings- material pà sin ovansida för att hålla ned beröringstem- peraturen. Då skyddskàpan 15 används kortas den normala plastskyddskàpan över cylinder och ljuddämpare ned, så att den precis når fram till ljuddämparen eller bara når något ut över ljuddämparen. Motorsàgen är försedd med ett kast- skydd, vilket inte framgår av den schematiska figuren 1.

Detta kastskydd är placerat framför handtaget 21 och ovan- för ljuddämparen 1. Detta kastskydd förses lämpligen med en skyddande del vilken börjar där en avkortad motorkåpa i plast slutar. Härigenom kan en ljuddämpare enligt fig. l till 4 utnyttjas utan problem. Kastskyddet är vanligen också utfört i plast men det är placerat på större avstånd från ljuddämparen, vilket är gynnsamt. Självfallet kan ett sådant kastskydd även användas i kombination med en ljud- dämpare enligt fig. 5 eller liknande, dvs försedd med skyddskápan 15. Detta är möjligt men knappast nödvändigt.

Claims (9)

509 355 l O PATENTKRAV

1. Ljuddämpare (1) för bärbara arbetsredskap företrädesvis mo- torsågar (2), varvid ljuddämparen (1) är infäst direkt till cylindems (16) av- 5 gasutlopp (3), k ä n n e t e c k n a d av, att ljuddämparen är försedd med en öppning (11) i dämparens (1) ovansida (5) och en omlänlcriingsanordriing (6,10), exempelvis ett böjt rör, ansluter till öppningen (11) och böjer av mo- toms avgasström (7), så att denna lämnar ljuddämparen i ett plan som är rela- tivt parallellt med ljuddämparens (1) ovansida (5), och att ljuddämparens av- 10 gasutsläpp (4) är så utformat och riktat, att en väsentlig del av avgaserna strömmar över ljuddämparens ovansida (5) i dämparens tvärled, dvs tvärs den riktning som cylindems avgasutlopp (3) har.

2. Ljuddämpare (1) enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av, att avgasutsläppet (4) är placerat vid ett nära cylindern liggande hörn (8) av 15 ljuddämparen (1).

3. Ljuddämpare (1) enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av, att omlänlcriingsanordriingen (6) är utförd så att den vidgar sig i tvärled och därmed sprider avgasemai tvärled, och denna sprid- ning är utförd så att avgasema sprids uti en sektor av 60° - 120° och företrä- 20 desvis cirka 90°.

4. Ljuddämpare (1) enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d av, att omlänkningsanordningen (6) är utförd med en strypning (9) vid sitt utsläpp (4), och denna strypning varierar i tvärled och är kraftigare i ljuddämparens längsriktning än i dess tvärriktning, så att därmed en större avgasmängd ström- 25 mar ut i ljuddämparens tväniktning än i dess längsriktning. 509 355 ll

5. Ljuddämpare (1) enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av, att omlänkningsanordningen (6) är utförd i fonn av en husliknande kropp (10), vilken har ett helt obrutet tak, och väggar försedda 5 med utlopp för avgasema, samt i viss utsträckning saknar golv och vilken är försedd med en motsvarande öppning (11), genom vilken avgaserna tränger in i omlänlcriingsanordriingen (6).

6. Ljuddämpare (1) enligt patentlcrav 5, k ä n n e t e c k n a d av, att den husforrnade kroppen (10) är infäst endast längs en del av sin omgivan- 10 de kant, så att den uppvisar en öppning in till en ficka som är utförd mellan kroppen ( 10) och ljuddämparens ovansida (5), varvid en struktur (12), vilken innehåller ett griistfångarnät, är så avpassad att den kan skjutas in i fickan, så att avgasströmmen (7) tvingas passera gnistfånganiätet.

7. Ljuddämpare (1) enligt något av patentkraven 1, 2, 5, 6, 15 k ä n n e t e c k n a d av, att omlänkningsanordningen (6) är så utförd och rik- tad att den ger en relativt koncentrerad avgasström i tvärled över ljuddämparen.

8. Ljuddämpare (1) enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av, att en skyddskåpa (15), lämpligen av metall, är infäst 20 i ljuddämparen, så att den löper ovanför väsentligen hela bredden av ovansidan (5) och löper ovanför avgasutsläppet (4).

9. Ljuddämpare (1) enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k n a d av, att skyddskåpan (15) även löper ned utanför den sidovägg, eller de sidoväggar, mot vilka avgasutsläppet är riktat. 25