DE19701082A1

DE19701082A1 - Saug-/Blasgerät

Info

Publication number: DE19701082A1
Application number: DE19701082A
Authority: DE
Inventors: Norbert Veser; Georg Dipl Ing Becker; Thomas Dipl Ing Elsner
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 1997-01-15
Filing date: 1997-01-15
Publication date: 1998-07-16
Anticipated expiration: 2017-01-16
Also published as: DE19701082B4; US6116864A; JPH10205488A; JP3485782B2

Description

Die Erfindung betrifft ein handgeführtes Saug-/Blasgerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung. In der DE 38 36 748 A1 ist eine Blas-/Saugvorrichtung be schrieben, die ein tragbares Gehäuse umfaßt, in dem ein elektrischer Antriebsmotor aufgenommen ist, und wobei an dem Gehäuse eine Gebläsespirale ausgebildet ist mit einem darin umlaufenden Gebläserad. Dieses Gebläserad ist mit der Welle des Antriebsmotors gekoppelt und wird von diesem an getrieben. Das Gebläserad weist eine von dessen Nabe in Richtung auf den Umfangsrand verlaufende Wand auf, die zu beiden Seiten mit einer Schaufelanordnung versehen ist, so daß das Gebläse zweiflutig ist. Hierzu ist die Gebläsespi rale mit je einer Eintrittsöffnung in beiden radialen Stirnwänden versehen. Eine der Stirnwände ist gleichzeitig Teil des den Antriebsmotor umgebenden Gehäuses, so daß über die Lufteintrittsöffnung in dieser Stirnwand der Innenraum des Gehäuses, in dem sich der Antriebsmotor befindet, mit dem Saugbereich des Gebläserades verbunden ist.

Die DE 31 25 889 A1 beschreibt ein von Hand zu führendes Blasgerät, das ein Gehäuse mit einem darin aufgenommenen Verbrennungsmotor sowie eine am Gehäuse ausgebildete Geblä sespirale mit einem darin befindlichen Gebläserad umfaßt. Die Gebläsespirale weist an einer der radialen Seitenwände eine Lufteintrittsöffnung auf, wobei diese Lufteintritts öffnung an der dem Antriebsmotor zugewandten Stirnseite der Gebläsespirale oder an der gegenüberliegenden Stirnwand ausgebildet sein kann. Im letzteren Fall wird Luft von der Außenseite unmittelbar in das Gebläserad eingesaugt, wohin gegen bei der zum Antriebsmotor hin offenen Stirnwand die Saugluft am Verbrennungsmotor vorbeigeführt wird, um diesen zu kühlen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Saug-/Blasgerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angege benen Gattung zu schaffen, bei dem auch in Betriebsphasen mit hoher Wärmeentwicklung des Antriebsmotors eine wirksame Kühlung erreicht und die Antriebsenergie möglichst gut ge nutzt wird.

Diese Aufgabe wird durch ein Saug-/Blasgerät mit den Merk malen des Anspruchs 1 gelöst.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Kühlluft mittels des Gebläserades abgesaugt und auf diese Weise äußerst schnell aus dem Gehäuse befördert wird. Ferner wird die heiße Luft aus dem Innenraum des Gehäuses nicht unmittelbar nach außen geführt, sondern dieser ein großer Anteil Frischluft beigemischt, so daß damit eine rasche Temperaturabsenkung bewirkt wird. Es kann jedoch auch beispielsweise durch Verringerung des Frisch luftanteils aus der Gebläsespirale ein Warmluftstrom ausge blasen werden, wenn dies für bestimmte Arbeitseinsätze be nötigt wird. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß die von dem Lüfterrad erzeugte Bewegungsenergie des Kühlluftstromes zurückgewonnen wird, in dem der Kühl luftstrom dem Gebläserad zugeleitet wird. Dadurch entsteht ein Aufladungseffekt, so daß die Lüfterradleistung teil weise als Blasleistung des Gebläserades zur Verfügung steht.

Die Erfindung eignet sich besonders bei Saug-/Blasgeräten, bei denen der Antriebsmotor ein Vebrennungsmotor ist, der am Zylinderkopf bzw. Zylindergehäuse angeformte Kühlrippen aufweist, an denen die Wärmeenergie an einen Kühlluftstrom abgegeben wird. Verbrennungsmotore sind mit einer wesent lich höheren Wärmeentwicklung behaftet, so daß dort wesent lich mehr Wärmeenergie abgeführt werden muß als bei elek trischen Antrieben.

Das Lüfterrad und das Gebläserad sind jeweils auf einem aus dem Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors ragenden Ende der Kurbelwelle drehfest gehalten. Dabei weist vorzugsweise ein Ende der Kurbelwelle einen konischen Abschnitt auf, auf den das Lüfterrad gepreßt ist. Auf diese Weise wird ohne zu sätzliche Bauteile eine Preßverbindung erreicht, die den für den Antrieb des Lüfterrades erforderlichen Kraftschluß gewährleistet und äußerst einfach herstellbar ist.

In bevorzugter Ausgestaltung des Gebläserades ist die zwi schen den Schaufeln befindliche Wand flach ausgebildet und verläuft orthogonal zur Drehachse. Um eine möglichst einfa che Ausgestaltung des Gehäuses bzw. der Gebläsespirale zu erhalten, ist zweckmäßigerweise lediglich eine Luftein trittsöffnung in der Stirnwand zwischen dem Innenraum und der Gehäusespirale vorgesehen, wobei vorzugsweise diese Lufteintrittsöffnung als Kreisfläche gestaltet ist. Eine Lagerung der Welle im Bereich der Stirnwand ist über der erfindungsgemäßen Konstruktion nicht erforderlich. Der Wir kungsgrad der Aufladung durch den Kühlluftstrom kann durch das Druckgefälle beeinflußt werden. Es ist daher von Vor teil, den Kühlluftstrom innerhalb eines bestimmten Radius, bezogen auf den Radius des Gebläserades, dem beschaufelten Gebläserad zuzuführen. Andererseits ist darauf zu achten, daß die Lufteintrittsöffnung genügend groß ist, um Druck verluste beim Übergang vom Innenraum in die Gebläsespirale zu vermeiden. Es wird daher als zweckmäßig angesehen, daß die Lufteintrittsöffnung in der dem Gehäuse benachbarten Stirnwand innerhalb eines Radius, bezogen auf die Drehachse des Gebläserades, angeordnet ist, der maximal 5/7 des Außenradius des Gebläserades beträgt. Die Anteile der von den Schaufeln der jeweiligen Seite geförderten Teilluft ströme werden u. a. auch von der Art und Größe der Schaufeln bestimmt. Es wird daher als zweckmäßig angesehen, daß am äußeren Umfang des Gebläserades die Schaufeln auf der dem Antriebsmotor bzw. Innenraum zugewandten Seite der Wand ei ne Breite aufweisen, die etwa die Hälfte der Breite der Schaufeln auf der anderen Seite der Wand beträgt.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Saug-/Blasgerätes ist nachstehend anhand der Zeichnung näher er läutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 Eine perspektivische Ansicht eines Saug-/Blasgerätes mit oben angeordnetem Blasrohr,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Saug-/Blasgerät mit unten angeordnetem Blasrohr,

Fig. 3 einen Schnitt durch das Gehäuse mit Antriebsmotor und Gebläsespirale.

In Fig. 1 ist ein Saug-/Blasgerät 1 gezeigt, bei dem in einem Gehäuse 2 ein Antriebsmotor angeordnet ist. Das Ge häuse 2 umfaßt eine Gebläsespirale 3, an deren Stirnwand 8 mehrere Lufteintrittsöffnungen vorgesehen sind und an deren Ende ein Blasrohr 5 angeordnet ist. Das Gerät 1 besitzt ei nen an der Oberseite des Gehäuses 2 angeordneten Handgriff 6, der zur Handhabung des Gerätes dient. Im unteren Bereich des Gehäuses 2 ist ein Standfuß 7 ausgebildet.

Die Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Saug-/Blasgerätes 10, wobei diese Schnittdarstellung den An triebsmotor 11 in seinen Einzelheiten zeigt. In einem Ge häuse 12 ist der Verbrennungsmotor 11 angeordnet, der mit einer Zündkerze 19 versehen ist. Der Verbrennungsmotor 11 besitzt saugseitig ein Luftfilter 14 sowie einen Vergaser 18 und abgasseitig einen Abgasschalldämpfer 23. In einem Zylinder 11'' ist ein Kolben 20 längsverschieblich geführt, der über ein Pleuel 21 eine Kurbelwelle 22 dreht. Am oberen Bereich des Gehäuses 12 ist ein Handgriff 16 angeordnet, in dem ein Gashebel 17 beweglich gelagert ist.

Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2. Daraus ist ersichtlich, daß in einem von dem Ge häuse 12 begrenzten Innenraum 33 der Antriebsmotor 11 ange ordnet ist. Der Antriebsmotor 11 weist im Bereich seines Zylinders 11'' und Zylinderkopfes 11' mehrere Kühlrippen 29 auf. Der in dem Zylinder 11'' geführte Kolben 20 treibt mittels des Pleuels 21 die Kurbelwelle 22, die in Kugella gern 24, 24' gelagert ist. Auf dem Ende 22' der Kurbelwelle 22 ist ein Lüfterrad 30 kraftschlüssig gehalten, was auf einfache Weise dadurch erreicht ist, daß das Lüfterrad 30 mit seiner Nabe 32 auf einen konischen Abschnitt 22* der Kurbelwelle 22 gepreßt ist. Vor dem Lüfterrad 30 ist auf dem Ende 22' der Kurbelwelle 22 eine Startvorrichtung 26 angeordnet. Das Lüfterrad 30 umfaßt Schaufeln 31 zur Erzeu gung eines Luftstromes in Richtung der Pfeile KL, der zu den Kühlrippen 29 des Antriebsmotors 11 geführt wird und die Abwärme des Antriebsmotors 11 aufnimmt.

Seitlich ist an dem Gehäuse 12 die Gebläsespirale 13 ange ordnet, wobei eine Stirnwand 13'' der Gebläsespirale 13 gleichzeitig der Begrenzung des Innenraumes 33 dient. In der Stirnwand 13'' ist eine Lufteintrittsöffnung 28 vorge sehen, die zweckmäßigerweise als kreiszylindrische Fläche ausgebildet ist und bezogen auf die Drehachse D der Kurbel welle 22 den Radius R_L aufweist. An der anderen Stirnwand 13' der Gebläsespirale 13 ist eine Lufteintrittsöffnung 27 vorgesehen, deren Durchtrittsquerschnitt geringer ist als derjenige der Lufteintrittsöffnung 28. Innerhalb der Geblä sespirale 13 ist ein Gebläserad 35 angeordnet, das mit sei ner Nabe 34 auf einem Verbindungsstück 25 kraftschlüssig gehalten und mit diesem an dem Ende 22' der Kurbelwelle 22 befestigt ist.

Das Gebläserad 35 weist einen Außenradius R_G auf, der deut lich größer ist als der Radius R_L der Lufteintrittsöffnung 28. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Verhältnis R_L zu R_G von 5 : 7 vorgesehen. Das Gebläserad 35 besitzt eine flache, sich in radialer Richtung bis an den Außenumfang des Gebläserades 35 erstreckende Wand 36, die orthogonal zur Drehachse D verläuft. Auf der dem Innenraum 33 bzw. dem Antriebsmotor 11 zugewandten Seite der Wand 36 besitzt das Gebläserad 35 eine Anordnung aus mehreren Schaufeln 37, so daß ein Luftstrom in radialer Richtung erzeugt wird. Auf der entgegengesetzten Seite der Wand 36 befindet sich eine Anordnung aus Schaufeln 38, mittels welchen ebenfalls ein Luftstrom in radialer Richtung erzeugt wird. Während einer seits Außenluft durch die Lufteintrittsöffnung 27 angesaugt und daraus ein Blasluftstrom erzeugt wird, saugt die dem Innenraum 33 zugewandte Seite des Gebläserades 35 Luft aus dem Innenraum 33 durch die Lufteintrittsöffnung 28. Auf diese Weise gelangt der Kühlluftstrom K_L in den Saugbereich des Gebläserades 35, wobei die Bewegungsenergie des Kühl luftstromes ausgenutzt wird, indem die Schaufeln 37 diesen Luftstrom beschleunigen und zusammen mit dem von den Schau feln 38 erzeugten Luftstrom dem Blasrohr zuführen. Je nach Auslegung der Schaufelgröße und/oder der Größe der Luftein trittsöffnungen können die Anteile der erzeugten Teilluft ströme bestimmt werden. In dem gezeigten Ausführungsbei spiel beträgt am Umfangsrand des Gebläserades 35 die Breite B₁ der Schaufeln 37 etwa die Hälfte der Breite B₂ der Schaufeln 38.

Claims

1. Handgeführtes Saug-/Blasgerät (1, 10) mit einem Ge häuse (2, 12), in dem ein Antriebsmotor (11) angeord net ist und einer an dem Gehäuse (2, 12) ausgebilde ten Gebläsespirale (3, 13) mit einem darin umlaufen den, mit der Welle des Antriebsmotors (11) gekoppel ten Gebläserad (35), das zu beiden Seiten einer sich von einer Nabe (34) des Gebläserades (35) in Richtung auf dessen Umfangsrand erstreckenden Wand (36) mit Schaufeln (37, 38) versehen ist, wobei die Gebläse spirale (3, 13) in beiden radialen Stirnwänden (8; 13', 13'') mit mindestens einer Lufteintrittsöffnung (4; 27, 28) versehen ist, wobei eine Stirnwand (13'') als Teil des den Antriebsmotor (11) umgebenden Gehäu ses (2, 12) ausgebildet ist und die Lufteintrittsöff nung (28) in dieser Stirnwand (13'') einen Innenraum (33) des Gehäuses (2, 12) mit einem Saugbereich des Gebläserades (35) verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Welle des An triebsmotors ein Lüfterrad (30) gekoppelt ist, das zur Förderung eines von der Außenseite des Gehäuses (2, 12) angesaugten Kühlluftstromes (K_L) dient und den Kühlluftstrom dem zu kühlenden Antriebsmotor (11) im Innenraum (33) des Gehäuses (2, 12) zuführt.

2. Saug-/Blasgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor ein Verbrennungsmotor (11) mit am Zylinder (11'') bzw. Zylinderkopf (11') angeformten Kühlrippen (29) ist.

3. Saug-/Blasgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (30) und das Gebläserad (35) auf jeweils einem aus einem Kur belgehäuse des Verbrennungsmotors (11) ragenden Ende (22', 22'') der Kurbelwelle (22) drehfest gehalten sind.

4. Saug-/Blasgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor (11) ein Ende (22') der Kurbelwelle (22) mit koni schem Abschnitt (22*) aufweist, auf den das Lüfterrad (30) aufgepreßt ist.

5. Saug-/Blasgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (36) des Geblä serades (35) zwischen den Schaufeln (37, 38) flach ausgebildet ist und orthogonal zur Drehachse (D) ver läuft.

6. Saug-/Blasgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteintrittsöffnung (28) in der Stirnwand (13'') zwischen dem Innenraum (33) und der Gebläsespirale (13) als Kreisfläche ge staltet ist.

7. Saug-/Blasgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteintrittsöffnung (28) in der dem Gehäuse (12) benachbarten Stirnwand (13'') innerhalb eines Radius (R_L), bezogen auf die Drehachse des Gebläserades (35) angeordnet ist, der maximal 5/7 des Außenradius (R_G) des Gebläserades (35) beträgt.

8. Saug-/Blasgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Umfang des Ge bläserades (35) die Schaufeln (37) auf der dem An triebsmotor (11) bzw. Innenraum (33) zugewandten Seite der Wand (36) eine Breite (B₁) aufweisen, die etwa die Hälfte der Breite (B₂) der Schaufeln (38) auf der anderen Seite der Wand (36) beträgt.