DE102009008055A1

DE102009008055A1 - Handgeführtes Arbeitsgerät mit einem Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102009008055A1
Application number: DE102009008055A
Authority: DE
Inventors: Jan Dipl.-Ing. Kurzenberger; Thorsten Hecht; Sebastian Dipl.-Ing. Hänssler; Stefan Dipl.-Ing. Kummermehr
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2010-08-12
Also published as: CN101798949A; US20100199931A1

Abstract

Bei einem handgeführten Arbeitsgerät mit einem Verbrennungsmotor (2) ist der Zylinder (3) mit Kühlrippen (4, 4') versehen. Von einem Lüfterrad (13) wird ein Kühlluftstrom erzeugt, der über die Kühlrippen geführt wird. Ein Vergaser (9) ist mittels erwärmter Kühlluft bedarfsweise temperierbar, wobei eine Steuerung des Kühlluftstroms zum Vergaser (9) dadurch erfolgt, dass eine die erwärmte Kühlluft durchlassende Öffnung (11) mittels eines Verschlusselementes (12) wahlweise geöffnet oder geschlossen wird. Um eine verbesserte Kühlung des Zylinders sowohl im Sommerbetrieb als auch im Winterbetrieb zu erreichen, ist das Verschlusselement (12) mit mindestens einer Luftleitwand versehen, die sich im Wesentlichen quer zum Kühlluftstrom erstreckt und diesen mindestens teilweise staut und umlenkt.

Description

Die Erfindung betrifft ein handgeführtes Arbeitsgerät mit einem Verbrennungsmotor der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Aus der DE 37 41 018 C2 ist ein handgeführtes Arbeitsgerät mit einem Verbrennungsmotor bekannt, bei dem Mittel zur Einstellung eines Sommerbetriebs und eines Winterbetriebs vorgesehen sind. Dabei ist der Vergaser in einer Kammer angeordnet, die von einem Filterelement abgedeckt ist und für den Zustrom von Verbrennungsluft sind zwei separate Lufteinlassöffnungen vorgesehen, die durch eine Sperrwand wechselseitig verschließbar bzw. zu öffnen sind. Im Sommerbetrieb wird die Sperrwand so positioniert, dass sie eine den Motorraum mit der Vergaserkammer verbindende Öffnung schließt und eine mit der Außenseite des Gerätegehäuses verbundene Öffnung freigibt, so dass Außenluft dem Vergaser als Verbrennungsluft zugeführt wird. Im Winterbetrieb ist die Öffnung zur Außenseite geschlossen und die Öffnung zum Motorraum offen, so dass von den Kühlrippen des Verbrennungsmotors erwärmte Luft dem Vergaser als Verbrennungsluft zugeführt wird. Über die Kühlung des Zylinders und die Führung des Kühlluftstromes an den Kühlrippen ist dieser Druckschrift nichts zu entnehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein handgeführtes Arbeitsgerät der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem eine verbesserte Kühlung des Zylinders im Sommerbetrieb und Winterbetrieb erreicht ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Arbeitsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die Anordnung mindestens einer Luftleitwand an dem Verschlusselement wird erreicht, dass zumindest ein Teilluftstrom auf eine dem Lüfterrad abgewandte Seite des Zylinders gelenkt wird und dadurch eine gleichmäßige Kühlung über den Umfang des Zylinders gegeben ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Ausbau bzw. das Einsetzen des Verschlusselementes durch dessen Handhabung an der Luftleitwand erleichtert wird.
Eine geeignete Ausgestaltung besteht darin, dass in einem Gehäuse des Arbeitsgerätes eine Zwischenwand ausgebildet ist, die einen Motorraum von einem Vergaserraum trennt und in der Zwischenwand die Öffnung zum Durchlassen der erwärmten Kühlluft zum Vergaser vorgesehen ist. Dadurch ist der unmittelbare Übertritt der erwärmten Luft in den Vergaserraum möglich und zusätzliche luftleitende Kanäle werden nicht benötigt. Vorzugsweise ist das Verschlusselement derart gestaltet, dass in einer wählbaren Position die Kühlluft in einen Teilluftstrom zum Vergaser und in einen Teilluftstrom zur Beaufschlagung von Kühlrippen geteilt wird. Auf diese Weise kann sowohl eine aus reichende Erwärmung des Vergasers als auch eine ausreichende Kühlung des Zylinders auf der dem Lüfterrad abgewandten Seite erreicht werden.
Vorteilhafterweise ist das Verschlusselement als Steckbauteil gestaltet. Dadurch ist die Montage besonders einfach möglich, und es werden keine zusätzlichen Befestigungsmittel wie Schrauben, Klammern oder dgl. benötigt. Das Steckbauteil ist zweckmäßigerweise länglich gestaltet und weist einen mittleren Abschnitt zum wahlweisen Verschließen der Öffnung und Einsteckabschnitte zur Befestigung des Steckbauteils auf. Dabei ist es vorteilhaft, dass nahe der Öffnung Aufnahmevorrichtungen vorgesehen sind, in die das Steckbauteil einsteckbar ist. Diese Aufnahmevorrichtungen umfassen vorzugsweise jeweils eine Nut, in der die Einsteckabschnitte aufgenommen werden.
Um ein unbeabsichtigtes Lösen des Steckbauteils aus der eingenommenen Position zu vermeiden, ist es von Vorteil, dass an dem Steckbauteil mindestens ein Rastvorsprung ausgebildet ist, der mit einem an der Zwischenwand gehaltenen Rasthaken zusammenwirkt. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Steckbauteil an einer Längsseite eine Luftleitwand auf, die sich im Wesentlichen über die Länge des Steckbauteils erstreckt. Dieses Element ist insbesondere für den Sommerbetrieb vorgesehen. Für den Winterbetrieb ist es vorteilhaft, dass das Steckbauteil an einer Längsseite einen Kanal zur Luftführung des Teilluftstroms zum Vergaser aufweist, wobei der Kanal in einer Einbauposition des Steckbauteils in Überdeckung mit der Öffnung ist. An dieser Längsseite ist zweckmäßigerweise neben dem Kanal eine kurze Luftleitwand angeordnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 einen Ausschnitt eines Schnitts durch einen in einem Gehäuse eingebrachten Verbrennungsmotor mit Vergaser,
2 ein als Steckbauteil gestaltetes Verschlusselement zur Beeinflussung eines Luftströmungsweges,
3 einen Ausschnitt einer Ansicht des Verbrennungsmotors und das in einer ersten Position befindliche Steckbauteil,
4 eine geänderte Ansicht auf das Steckbauteil in der Einbauposition gemäß 3,
5 einen Ausschnitt gemäß 3, jedoch mit in einer zweiten Position befindlichem Steckbauteil,
6 eine geänderte Ansicht auf das Steckbauteil in der Einbauposition gemäß 5.
Der in 1 dargestellte Ausschnitt zeigt einen in einem Gehäuse 1 eines tragbaren Arbeitsgerätes eingebauten Ver brennungsmotor 2 mit einem Zylinder 3 und an diesem angeformten Kühlrippen 4. In dem Gehäuse 1 erstreckt sich neben dem Verbrennungsmotor 2 eine Zwischenwand 5, die einen Motorraum 6 von einem Vergaserraum 7 einem Tankraum 8 und ggf. weiteren Räumen trennt. In dem Vergaserraum 7 ist ein Vergaser 9 angeordnet, wobei der Vergaser 9 mittels eines Ansaugstutzens 10 mit einer – aus der Zeichnung nicht ersichtlichen – Eintrittsöffnung für das Verbrennungsgemisch verbunden ist.
In der Zwischenwand 5 befindet sich eine Öffnung 11, in deren Bereich ein Verschlusselement 12 angeordnet ist. Das Verschlusselement 12 kann an der Zwischenwand 5 zwei verschiedene Positionen einnehmen, wobei in einer ersten Position die Öffnung 11 freigegeben und in einer zweiten Position die Öffnung 11 verschlossen ist. Die Position mit freigegebener Öffnung 11 wird als ”Winterstellung” und die Position mit verschlossener Öffnung 11 als ”Sommerstellung” bezeichnet. In 1 ist die Winterstellung des Verschlusselementes 12 gezeigt und demnach die Öffnung 11 freigegeben. Dadurch ist der Motorraum 6 mit dem Vergaserraum 7 verbunden.
Ein von einem auf einer Motorwelle befestigten Lüfterrad 13 erzeugter Kühlluftstrom 14 beaufschlagt die Kühlrippen 4 des Verbrennungsmotors und strömt zwischen Zylinder 3 und Zwischenwand 5. Der Kühlluftstrom 14 wird durch Abstrahlen von Wärme an den Kühlrippen 4 erwärmt und trifft auf das Verschlusselement 12, wobei durch einen in diesem ausgebildeten Kanal 18 ein Teilstrom 16 zur Öffnung 11 geleitet und in den Vergaserraum 7 geführt wird. Dort umströmt dieser Teilstrom 16 der erwärmten Kühlluft das Gehäuse des Vergasers 9, so dass ein Temperaturanstieg erfolgt und die durch den Vergaser 9 strömende Verbrennungsluft ebenfalls erwärmt wird. Der Teilstrom 16 tritt gemäß Pfeil 17 aus dem Vergaserraum 7 aus. Ein Teil des Kühlluftstromes 14 wird beim Auftreffen auf das Verschlussstück 12 an einer später noch näher beschriebenen Luftleitwand gestaut und ein Teilluftstrom 15 in der Richtung abgelenkt, die eine Beaufschlagung der dem Lüfterrad 13 abgewandten Kühlrippen 4' ermöglicht. Dadurch wird eine gleichmäßige Temperaturverteilung über den Umfang des Zylinders 3 erreicht.
Die 2 zeigt in perspektivischer Ansicht das Verschlusselement 12, das im Ausführungsbeispiel als Steckbauteil 12' ausgeführt ist. Das Verschlusselement 12 besitzt in seiner Längsrichtung eine Mittelachse M1 und in seiner Querrichtung eine Mittelachse M2. An seiner in 2 oberen Seite ist das Steckbauteil 12' mit Einsteckabschnitten 19, 20 versehen, die sich an Schmalseiten des Steckbauteils 12' befinden und etwas erhöht gegenüber einem mittleren Abschnitt 21 des Steckbauteils sind. Bezogen auf die Mittelachse M1 verläuft an einer Längsseite des Steckbauteils 12' eine Luftleitwand 22 über die Länge zwischen den Einsteckabschnitten 19, 20, und auf der anderen Längsseite ist zwischen dem Einsteckabschnitt 19 und der Mittelachse M2 der Querrichtung der Kanal 18 ausgebildet und zwischen dem Einsteckabschnitt 20 und der Mittelachse M2 eine kurze Luftleitwand 23 angeordnet, die parallel zu der auf der anderen Längsseite befindlichen Luftleitwand 22 verläuft. Am mittleren Abschnitt 21 sind zwei nach oben gerichtete Rastvorsprünge 24, 24' vorgesehen, die bezogen auf die Mittelachse M1, M2 spiegelbildlich angeordnet sind und – wie später noch näher erläutert – zur Sicherung des Steckbauteils 12' in der Einbauposition dienen.
Die 3 zeigt einen Ausschnitt einer Ansicht des Verbrennungsmotors 2 mit den Kühlrippen 4' und einer Zündkerze 25. Über dem Verbrennungsmotor 2 befindet sich die Zwischenwand 5, die den Motorraum 6 vom Vergaserraum 7 trennt. In der Zwischenwand ist die Öffnung 11 vorgesehen, die den Motorraum 6 mit dem Vergaserraum 7 verbindet. Im Bereich der Öffnung 11 sind seitlich neben dieser Aufnahmevorrichtungen 26 angeformt, die parallel zur Zwischenwandebene verlaufende und sich gegenüberliegende Nuten 27 bilden. In diese Nuten 27 sind die Einsteckabschnitte 19, 20 des Verschlusselementes 12 einschiebbar, und zwar so weit, bis ein Rasthaken 28 hinter dem Rastvorsprung 24 einrastet und somit das Steckbauteil 12' sicher fixiert. Bei der in 3 gezeigten ersten Position, in der das Steckbauteil 12' eingebaut ist, wird die Öffnung 11 dadurch freigegeben, dass der Kanal 18 sich in Überdeckung mit der Öffnung 11 befindet und daher der Teilstrom 16 des Kühlluftstroms durch die Öffnung 11 in den Vergaserraum 7 geführt wird. Der andere Teilstrom 15 wird von der in 3 nicht sichtbaren kurzen Leitwand 23 zu den Kühlrippen 4 hin abgelenkt.
Die 4 zeigt eine geänderte Ansicht auf das Verschlusselement 12 bzw. Steckbauteil 12' in der Einbauposition gemäß 3. Dabei ist das Steckbauteil 12' mit seinen Einsteckabschnitten 19, 20 in die Nuten 27 der Aufnahmevorrichtungen 26 eingeführt und wird so weit eingeschoben, dass der Rasthaken 28 den Rastvorsprung 24 hintergreift. Im Übrigen stimmen für gleiche Teile die Bezugszeichen mit denjenigen der 3 überein.
Die 5 zeigt einen Ausschnitt einer Ansicht des Verbrennungsmotors 1 gemäß 3, jedoch mit einer zweiten Position des Verschlusselementes 12 bzw. Steckbauteils 12'. Dabei ist das Steckbauteil 12' so in die Nuten 27 der Aufnahmevorrichtung 26 geschoben, dass die Luftleitwand 22 dem Kühlluftstrom zugewandt ist und das Verschlusselement 12 die Öffnung 11 verschließt. Der Kanal 18 und die kurze Luftleitwand 23 befinden sich dabei auf der dem Kühlluftstrom abgewandten Seite und sind somit außer Funktion. In dieser Einbauposition des Steckbauteils 12' wird der Kühlluftstrom mindestens annähernd vollständig in Richtung auf die Kühlrippen 4' gelenkt und keine Aufteilung auf die zuvor beschriebenen Teilströme vorgenommen. Zur Sicherung des Steckbauteils 12' greift der Rasthaken 28 hinter den Rastvorsprung 24'. Im Übrigen stimmen die Bezugszeichen für gleiche Teile mit denjenigen der 3 überein.
Die 6 zeigt eine geänderte Ansicht auf das Verschlusselement 12 bzw. Steckbauteile 12' in der Einbauposition gemäß 5. Gegenüber der in 4 gezeigten ersten Einbauposition ist das Steckbauteil 12' um 180° gedreht in die Nuten 27 gesteckt, so dass das Steckbauteil 12' mit seinem mittleren Abschnitt 21 und dem angrenzenden zum Endabschnitt 20 hin gerichteten Bereich die Öffnung 11 vollständig überdeckt und diese somit verschließt. In dieser zweiten Einbauposition wird der Rastvorsprung 24 vom Rasthaken 28 hintergriffen und auf diese Weise das Steckbauteil 12' in seiner Lage fixiert. Für alle weiteren gleichen Teile stimmen die Bezugszeichen mit denjenigen der 5 überein.
Zum Ausbau des Verschlusselementes 12 bzw. Steckbauteils 12' ist der Rasthaken 28 anzuheben und das Steckbauteil aus den Nuten 27 der Aufnahmevorrichtung 26 herauszuziehen. Hierzu kann auf einfache Weise das Steckbauteil 12' an einer der Luftleitwände 22, 23 oder an beiden Luftleitwänden gegriffen werden, was die Handhabung erleichtert. Zum Einsetzen des Steckbauteils 12' in die andere Position wird dieses um 180° gedreht und dann mit den Einsteckabschnitten 19, 20 in die Nuten 27 eingeschoben, so weit, bis der Rasthaken 28 hinter dem entsprechenden Rastvorsprung 24 bzw. 24' einrastet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 3741018 C2 [0002]

Claims

Handgeführtes Arbeitsgerät mit einem Verbrennungsmotor (2), der mindestens einen mit Kühlrippen (4, 4') versehenen Zylinder (3) und ein Lüfterrad (13) zur Erzeugung eines Kühlluftstromes umfasst und mit einem Vergaser (9), der mittels erwärmter Kühlluft bedarfsweise temperierbar ist, wobei eine Steuerung des Kühlluftstroms zum Vergaser (9) dadurch erfolgt, dass eine die erwärmte Kühlluft durchlassende Öffnung (11) mittels eines Verschlusselementes (12) wahlweise geöffnet oder geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (12) mit mindestens einer Luftleitwand (22, 23) versehen ist, die sich im Wesentlichen quer zum Kühlluftstrom erstreckt und diesen mindestens teilweise staut und umlenkt.
Arbeitsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Gehäuse (1) des Arbeitsgerätes eine Zwischenwand (5) ausgebildet ist, die einen Motorraum (6) von einem Vergaserraum (7) trennt und in der Zwischenwand (5) die Öffnung (11) zum Durchlassen der erwärmten Kühlluft zum Vergaser (9) vorgesehen ist.
Arbeitsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (12) derart gestaltet ist, dass in einer wählbaren Position die Kühlluft in einen Teilluftstrom (16) zum Vergaser (9) und in einen Teilluftstrom (15) zur Beaufschlagung von Kühlrippen (4) geteilt wird.
Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (12) als Steckbauteil (12') gestaltet ist.
Arbeitsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckbauteil (12') länglich gestaltet ist, mit einem mittleren Abschnitt (21) zum wahlweisen Verschließen der Öffnung (11) und Einsteckabschnitten (19, 20) zur Befestigung des Steckbauteils (12').
Arbeitsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nahe der Öffnung (11) Aufnahmevorrichtungen (26) vorgesehen sind, in die das Steckbauteil (12') einsteckbar ist.
Arbeitsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtungen (26) jeweils eine Nut (27) umfassen, in der die Einsteckabschnitte (19, 20) aufgenommen werden.
Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Steckbauteil (12') mindestens ein Rastvorsprung (24, 24') ausgebildet ist, der mit einem an der Zwischenwand (5) gehaltenen Rasthaken (28) zusammenwirkt.
Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckbauteil (12') an einer Längsseite eine Luftleitwand (22) aufweist, die sich im Wesentlichen über die Länge des Steckbauteils (12') erstreckt.
Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckbauteil (12') an einer Längsseite einen Kanal (18) zur Luftführung des Teilluftstroms (16) zum Vergaser (9) aufweist, wobei der Kanal (18) in einer Einbauposition des Steckbauteils (12') in Überdeckung mit der Öffnung (11) ist.
Arbeitsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Längsseite neben dem Kanal (18) eine kurze Luftleitwand (23) angeordnet ist.