專利名稱：進(jìn)氣設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實施為具有空氣凈化器的進(jìn)氣設(shè)備，其用于手持工具，尤其用于鏈鋸、切斷磨床等，該工具包括內(nèi)燃機(jī)和附件驅(qū)動單元，空氣凈化器為內(nèi)燃機(jī)凈化具有塵埃顆粒的燃燒空氣，因為離心分離機(jī)將燃燒空氣分離為至少一個盡可能沒有塵埃顆粒的第一氣流、以及載有塵埃顆粒的第二氣流。
背景技術(shù)：
從現(xiàn)有技術(shù)中已知，在使用利用內(nèi)燃機(jī)操作的手持工具(比如切斷磨床、鏈鋸等)時，內(nèi)燃機(jī)所吸入的空氣攜帶有塵埃顆粒、極小的灰塵、或者其它固體，這導(dǎo)致了內(nèi)燃機(jī)的明顯磨損，例如在活塞和氣缸處，或者導(dǎo)致了進(jìn)氣過濾器頻繁的維修周期。例如，滲油泡沫過濾器用作這種類型的空氣過濾器。這些過濾器確實極大地防止了塵埃顆粒達(dá)到內(nèi)燃機(jī)，但是被嚴(yán)重沾污的過濾器也導(dǎo)致了燃燒空氣的數(shù)量減少并且因而內(nèi)燃機(jī)的輸出也降低。因而頻繁需要的維修周期非常耗時并且成本很高，另外，如果頻率太高就不再進(jìn)行這些周期，因此上述輸出減小仍然存在或者甚至被放大。
為了將燃燒空氣保持為盡可能潔凈并且因而避免上述問題，已經(jīng)建議了用于燃燒空氣的歧管灰塵分離器和/或進(jìn)氣系統(tǒng)。
DE-AS 2550165中描述了一種用于割草機(jī)的進(jìn)氣設(shè)備，其具有帶切向進(jìn)氣開口的圓柱形殼體，燃燒空氣在殼體的中心處被移走。切向地流動的燃燒空氣形成了湍流，因此空氣如同在漩流灰塵分離器中那樣被潔凈，因為固體顆粒(塵埃顆粒)由于離心力而被向外運(yùn)載。在中心處，湍流因而包含相對少的塵埃顆粒，因此由此移走的燃燒空氣比普通的進(jìn)氣明顯更潔凈。
DE 101 28 790 A1中描述了一種用于手持工具的內(nèi)燃機(jī)的燃燒空氣的進(jìn)氣設(shè)備。該進(jìn)氣設(shè)備具有離心分離機(jī)，其將燃燒空氣流分割為具有較低顆粒密度的中心芯流和包圍芯流且顆粒密度大于芯流的表流(mantle flow)，芯流基本上由空氣過濾器供應(yīng)入內(nèi)燃機(jī)的燃燒室，而載有塵埃顆粒的表流被移走。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是根據(jù)具有空氣凈化器的內(nèi)燃機(jī)的燃燒空氣的種類改善進(jìn)氣設(shè)備，尤其是以便產(chǎn)生效率更高的進(jìn)氣設(shè)備。
具有權(quán)利要求1特點(diǎn)的進(jìn)氣設(shè)備被建議來實現(xiàn)這個目標(biāo)。優(yōu)選的改進(jìn)在從屬權(quán)利要求中給出。
為此目的，根據(jù)本發(fā)明，驅(qū)動單元上定位有鼓風(fēng)機(jī)，其吸入第二氣流，由此引起對驅(qū)動單元的冷卻。在該工具的操作中，從周圍環(huán)境中吸入用于內(nèi)燃機(jī)的燃燒空氣，進(jìn)氣中載有塵埃顆粒，在用切斷磨床進(jìn)行切斷磨削期間塵埃顆粒表現(xiàn)為灰塵。可以實施為漩流器(尤其是實施為軸向回旋或渦輪過濾器)的離心分離機(jī)優(yōu)選地產(chǎn)生其內(nèi)部塵埃顆粒密度較低的中心第一氣流(芯流)(即盡可能沒有塵埃顆粒的氣流，優(yōu)選地具有最細(xì)的顆粒)，以及包圍第一氣流(芯流)的第二氣流(表流)。第二氣流(表流)具有較大的塵埃顆粒密度，并且具有較大和中等直徑的顆粒。離心分離機(jī)優(yōu)選地以如此的方式實施以使得其具有進(jìn)氣氣缸，在氣缸中從周圍環(huán)境中吸入的燃燒空氣通過從側(cè)面噴射被帶到基本上圓形的路徑上，從而形成的氣流的轉(zhuǎn)速在外部區(qū)域上以如此的方式增大以致于塵埃顆粒被所產(chǎn)生的離心力向外離心。盡可能沒有塵埃顆粒的第一氣流中心地離開離心分離機(jī)并在燃燒室的方向上引導(dǎo)。載有塵埃的第二氣流被位于工具的驅(qū)動單元上的鼓風(fēng)機(jī)吸入。
沒有塵埃顆粒的第一氣流被供應(yīng)至內(nèi)燃機(jī)的燃燒室，載有塵埃顆粒的第二氣流同時被鼓風(fēng)機(jī)吸入并且同時冷卻該工具的離合器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，第二氣流沒有立即被吹出到周圍環(huán)境，而是被開發(fā)作為在操作期間可能會達(dá)到高溫的離合器的冷卻劑。
在本發(fā)明一個特別優(yōu)選的實施例中，驅(qū)動單元包括可由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的曲軸，以及鼓風(fēng)機(jī)直接地位于其上的離合器。與內(nèi)燃機(jī)一起位于內(nèi)燃機(jī)殼體內(nèi)的曲軸以適合的速度驅(qū)動離合器和鼓風(fēng)機(jī)。離合器有利地實施為離心式離合器，其位于離合器鼓內(nèi)，離合器鼓可由離合器以曲軸的相應(yīng)速度驅(qū)動。在內(nèi)燃機(jī)的相應(yīng)速度之下，通過位于離心式離合器上的相應(yīng)離心重塊可以產(chǎn)生離合器和離合器鼓之間的摩擦連接。這意味著在速度增大時，重塊向外移動，由此產(chǎn)生與離合器鼓內(nèi)壁的接觸，離合器鼓同時用作該工具的驅(qū)動器。本發(fā)明所使用的離心式離合器在此情況下自動地操作?？蓚鬏?shù)霓D(zhuǎn)矩是速度的函數(shù)，在速度下降時離心式離合器自動地斷開。
根據(jù)本發(fā)明，離心式離合器被重塊設(shè)置為內(nèi)燃機(jī)在空轉(zhuǎn)時從離合器鼓脫離。如果速度增大，離心式離合器嚙合并且內(nèi)燃機(jī)為驅(qū)動附件的離合器鼓提供轉(zhuǎn)矩。如果從動附件側(cè)上被堵塞，那么離合器滑移，即離合器鼓和離心式離合器之間存在著摩擦鎖閉。能量因而被轉(zhuǎn)化為熱并且防止了工具的使用者受到傷害。
在本發(fā)明的又一可能實施例中，鼓風(fēng)機(jī)包括通風(fēng)輪，其容納在鼓風(fēng)機(jī)殼體內(nèi)并且定位為使得其可旋轉(zhuǎn)地安裝在軸周圍。在一個可能實施例中包括金屬材料的通風(fēng)輪例如在工具的操作期間用來輸送周圍環(huán)境中出現(xiàn)的灰塵。通風(fēng)輪產(chǎn)生將帶有塵埃顆粒的進(jìn)氣吸入鼓風(fēng)機(jī)的相應(yīng)部分負(fù)壓。在離心式分離機(jī)已經(jīng)盡可能地將進(jìn)氣與塵埃顆粒分離之后，載有塵埃顆粒的氣流到達(dá)通風(fēng)輪的鼓風(fēng)機(jī)殼體并且同時產(chǎn)生緊鄰地位于通風(fēng)輪上的離心式離合器的冷卻。通風(fēng)輪優(yōu)選地具有相應(yīng)的熱傳遞系數(shù)，其確保了從離心式離合器至通風(fēng)輪的良好熱傳遞。
在本發(fā)明的又一可選方案中，可以建議，離合器和通風(fēng)輪可以為單一件和/或彼此間實質(zhì)上結(jié)合(materially bonded)在一起。例如，可以想到，通風(fēng)輪在背離鼓風(fēng)機(jī)殼體一側(cè)上向離心式離合器噴射。當(dāng)然，在這一點(diǎn)上其它可選實施例也是可能的。這種單一件實施例的優(yōu)點(diǎn)之一是，在工具的裝配過程中需要更少的工藝步驟。另一優(yōu)點(diǎn)是，適當(dāng)?shù)剡x擇材料能出現(xiàn)良好的熱消散。
其中可旋轉(zhuǎn)地安裝有通風(fēng)輪的殼體有利地具有進(jìn)氣口和出氣口。從離心分離機(jī)流出且載有塵埃顆粒的第二氣流到達(dá)進(jìn)氣口并被導(dǎo)向通過殼體的出氣口。通風(fēng)輪以如此的方式定位在鼓風(fēng)機(jī)殼體內(nèi)以使得載有塵埃顆粒的氣流不會到達(dá)通風(fēng)輪的后面，即具有離合器、曲軸等的驅(qū)動單元定位在其中的腔仍然沒有塵埃顆粒。
為了使得沒有第二氣流的灰塵到達(dá)驅(qū)動單元的腔，通風(fēng)輪例如可在其外徑上具有密封。該密封可靠地密封住下殼體的腔。在進(jìn)氣設(shè)備的一個特別優(yōu)選的實施例中，密封可以是例如徑向軸密封環(huán)。
在本發(fā)明一個可想到的可選實施例中，鼓風(fēng)機(jī)殼體的出氣口排出到周圍環(huán)境，即，被排出的塵?；蚧覊m，在其已經(jīng)通過通風(fēng)輪被吸入并且被引導(dǎo)通過鼓風(fēng)機(jī)殼體的進(jìn)氣口和出氣口之后，被吹回到室外。
為了獲得載有塵埃顆粒的空氣良好的進(jìn)氣和/或排出行為，鼓風(fēng)機(jī)殼體的進(jìn)氣口被設(shè)計為相對于通風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸線基本上徑向地實施并且出氣口實施為相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線切向。通過這種進(jìn)氣口和出氣口的設(shè)計，同時實現(xiàn)了離心式離合器良好的冷卻效果。
在進(jìn)氣設(shè)備的一個可選實施例中，有利地是鼓風(fēng)機(jī)殼體的出氣口被導(dǎo)向入該工具的排氣裝置。載有塵埃顆粒的氣流例如經(jīng)由通道被引導(dǎo)到排氣裝置，以便將位于排氣裝置中的排氣氣流和/或消聲器有效地冷卻。載有塵埃顆粒的冷卻第二氣流沿著位于排氣裝置中的消聲器的外表面流動，由此可獲得有效的冷卻效果。內(nèi)燃機(jī)廢氣與排氣腔中的第二氣流相混合，它們一起在排氣出口處離開該工具進(jìn)入周圍環(huán)境。


本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)和細(xì)節(jié)從以下描述中得到，其中參照附圖詳細(xì)地描述了本發(fā)明的一個示例性實施例。權(quán)利要求書和說明書中引用的特點(diǎn)單獨(dú)地或以任何任意組合方式都是本發(fā)明必不可少的。在附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明用于手持工具的進(jìn)氣設(shè)備的透視圖，圖2示出了圖1所示進(jìn)氣設(shè)備的又一透視圖，
圖3示出了圖1所示進(jìn)氣設(shè)備的分解視圖，圖4示出了進(jìn)氣設(shè)備的又一分解視圖。
具體實施例方式
圖1示出了工具的進(jìn)氣設(shè)備100。在所示示例性實施例中為切斷磨具的工具具有位于內(nèi)燃機(jī)殼體28內(nèi)的內(nèi)燃機(jī)25。內(nèi)燃機(jī)25的氣缸29從外面能看到。此外，具有鼓風(fēng)機(jī)殼體12的鼓風(fēng)機(jī)10附接至內(nèi)燃機(jī)殼體28，其在圖3和4中示出。殼體12實施為具有進(jìn)氣口13和出氣口14。進(jìn)氣口13實施為通道形式。在所示的示例性實施例中，通道具有矩形橫截面。
圖3和圖4示出了，鼓風(fēng)機(jī)10具有通風(fēng)機(jī)輪11，其容納在鼓風(fēng)機(jī)殼體12內(nèi)并且定位為使得其可旋轉(zhuǎn)地安裝在旋轉(zhuǎn)軸線15周圍。進(jìn)氣口通道13基本上相對于軸線15徑向地延伸。與進(jìn)氣口13相比，出氣口14實施為基本上相對于軸線15相切。
圖1-4所示的進(jìn)氣設(shè)備100實施為具有空氣凈化器，其從周圍吸入燃燒空氣。有問題的是，在這種類型工具的操作中，尤其是對于切斷磨具，工具會產(chǎn)生比如灰塵之類的塵埃。塵埃可能由有機(jī)或無機(jī)顆粒形成。由內(nèi)燃機(jī)25吸入的燃燒空氣必須在進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)25的燃燒室(未示出)之前進(jìn)行凈化以避免磨損。為此目的，進(jìn)氣設(shè)備100具有在圖2中僅示意性地示出的離心分離機(jī)30，其從外面吸入載有塵埃顆粒的環(huán)境空氣33并將燃燒空氣33分離成至少一個盡可能沒有塵埃顆粒的第一氣流31，以及載有塵埃顆粒的第二氣流32。第一氣流31隨后被導(dǎo)入內(nèi)燃機(jī)25的燃燒室。未清楚示出的空氣過濾器優(yōu)選地定位在內(nèi)燃機(jī)25和離心分離機(jī)30之間，其另外地凈化盡可能沒有塵埃顆粒的氣流31。載有塵埃顆粒的氣流32被引導(dǎo)入進(jìn)氣口13，通風(fēng)輪11利用其導(dǎo)向葉片產(chǎn)生所需的部分負(fù)壓。
從圖3和圖4中能清楚地看出，工具裝備有驅(qū)動單元20，其工作地鏈接到位于發(fā)動機(jī)殼體28內(nèi)的發(fā)動機(jī)25。曲軸21從發(fā)動機(jī)殼體28在鼓風(fēng)機(jī)10的方向上延伸。曲軸21連接到離心式離合器22，離心式離合器22又直接附接到通風(fēng)輪11。其中定位有離心式離合器22的離合器鼓23位于曲軸21和離心式離合器22之間。此外，離心式離合器22具有面向通風(fēng)輪11的離合器接收器22a。離合器接收器22a用來附接通風(fēng)輪11。通風(fēng)輪11具有圓形罩16，圓形罩16是可連接的，因此其可附接至離合器接收器22a。為此目的，形配合的和/或摩擦地連接的和/或?qū)嵸|(zhì)上結(jié)合在一起的附接替換方案也是可以想到的。在通風(fēng)輪11的圓周上設(shè)有密封環(huán)17。
此外，發(fā)動機(jī)殼體28具有凹陷27，其包圍具有曲軸21、離合器鼓23以及離心式離合器22的驅(qū)動單元20。離合器鼓23的圓周上定位有滑輪，其工作地鏈接到附件(未示出)。此外，該工具裝備有排氣裝置24，其內(nèi)部具有廢氣消聲器(未示出)。排氣裝置24實施為具有進(jìn)氣通道26，該進(jìn)氣通道26連接到鼓風(fēng)機(jī)殼體12的出氣口14。而且，排氣裝置24具有排氣口24a。
在該工具的操作期間，內(nèi)燃機(jī)25以相應(yīng)的速度驅(qū)動曲軸21。離心式離合器22和通風(fēng)輪11于是就被曲軸21帶入為繞著旋轉(zhuǎn)軸線15旋轉(zhuǎn)。通風(fēng)輪11在鼓風(fēng)機(jī)殼體10內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的部分負(fù)壓，具體地說借助于鼓風(fēng)機(jī)葉片，該鼓風(fēng)機(jī)葉片通過進(jìn)氣口13將從離心分離機(jī)30脫離的第二氣流32吸入。載有塵埃顆粒的氣流32被引導(dǎo)通過殼體12并且在出氣口14處離開，第二氣流經(jīng)由進(jìn)氣通道26被直接引導(dǎo)入排氣裝置24。在第二氣流32沿著通風(fēng)輪11流過殼體12時，引起了對在操作期間可能會達(dá)到高溫的離心式離合器22的冷卻。第二氣流32在排氣裝置24內(nèi)與離開內(nèi)燃機(jī)25和/或內(nèi)燃機(jī)25燃燒室的燃燒氣體相混合并且通過排氣出口24a到達(dá)周圍環(huán)境。已經(jīng)示出了，通過以這樣的方式經(jīng)由鼓風(fēng)機(jī)10將第二氣流32導(dǎo)向入排氣室，可以實現(xiàn)對從排氣裝置24出來的廢氣的有效冷卻。
驅(qū)動單元20以如此的方式實施以使得首先在內(nèi)燃機(jī)25的適合速度下驅(qū)動附件。這通過這里所示的離心式離合器22來實現(xiàn)，離心式離合器22首先在特定速度下產(chǎn)生與離合器鼓23的摩擦連接。當(dāng)然，就本發(fā)明而言，也可以使用替代的驅(qū)動單元。
如圖2所示，鼓風(fēng)機(jī)殼體12具有彼此間實質(zhì)上結(jié)合在一起的罩18。具有凹陷27和罩18的發(fā)動機(jī)殼體28形成了開口19，定位在離合器鼓23上的滑輪延伸貫穿該開口19。
附圖標(biāo)記列表100 進(jìn)氣設(shè)備10鼓風(fēng)機(jī)11通風(fēng)輪12殼體13進(jìn)氣口14出氣口15軸線16罩17密封18罩19開口20驅(qū)動單元21曲軸22離合器22a 離合器接收器23離合器鼓24排氣裝置24a 排氣口25內(nèi)燃機(jī)26進(jìn)氣通道27凹陷28內(nèi)燃機(jī)殼體29氣缸30離心分離機(jī)31第一氣流32第二氣流33環(huán)境空氣，燃燒空氣
權(quán)利要求
1.一種實施為具有空氣凈化器的進(jìn)氣設(shè)備(100)，其用于手持工具，尤其用于鏈鋸、切斷磨床等，所述工具包括內(nèi)燃機(jī)(25)和用于附件的驅(qū)動單元(20)，該空氣凈化器為內(nèi)燃機(jī)(25)凈化載有塵埃顆粒的燃燒空氣，因為離心分離機(jī)(30)將燃燒空氣分離為至少一個盡可能沒有塵埃顆粒的第一氣流(31)，以及一個載有塵埃顆粒的第二氣流(32)，其特征在于驅(qū)動單元(20)上定位有鼓風(fēng)機(jī)(10)，所述鼓風(fēng)機(jī)(10)吸入第二氣流(32)，由此引起對驅(qū)動單元(20)的冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的進(jìn)氣設(shè)備，其特征在于驅(qū)動單元(20)包括可由內(nèi)燃機(jī)(25)驅(qū)動的曲軸(21)，以及鼓風(fēng)機(jī)(10)直接地位于其上的離合器(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的進(jìn)氣設(shè)備，其特征在于所述離合器(22)是離心式離合器(22)，并位于離合器鼓(23)內(nèi)，所述離合器鼓(23)可由離合器(22)以曲軸(21)的相應(yīng)速度驅(qū)動。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的進(jìn)氣設(shè)備，其特征在于所述鼓風(fēng)機(jī)(10)包括通風(fēng)輪(11)，所述通風(fēng)輪(11)被容納在鼓風(fēng)機(jī)殼體(12)內(nèi)并且定位為可旋轉(zhuǎn)地圍繞一軸線(15)安裝。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的進(jìn)氣設(shè)備，其特征在于所述離合器(22)和所述通風(fēng)輪(11)為單一件和/或?qū)嵸|(zhì)上彼此結(jié)合在一起。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的進(jìn)氣設(shè)備，其特征在于所述殼體(12)具有進(jìn)氣口(13)和出氣口(14)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的進(jìn)氣設(shè)備，其特征在于所述出氣口(14)排出到周圍環(huán)境。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的進(jìn)氣設(shè)備，其特征在于所述出氣口(14)通到該工具的排氣裝置(24)中，由此從排氣裝置(24)出來的廢氣被冷卻。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的進(jìn)氣設(shè)備，其特征在于所述排氣裝置(24)實施為具有進(jìn)氣通道(26)，出氣口(14)通到該進(jìn)氣通道(26)中。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的進(jìn)氣設(shè)備，其特征在于通風(fēng)輪(11)包括金屬材料。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的進(jìn)氣設(shè)備，其特征在于所述進(jìn)氣口(13)實施為相對于所述軸線(15)基本上徑向地指向并且出氣口(14)被實施為相對于所述軸線(15)基本上切向地指向。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的進(jìn)氣設(shè)備，其特征在于通風(fēng)輪(11)在面向離合器(22)一側(cè)上具有罩(16)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的進(jìn)氣設(shè)備，其特征在于通風(fēng)輪(11)在其外徑上具有密封(17)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的進(jìn)氣設(shè)備，其特征在于驅(qū)動單元(20)位于內(nèi)燃機(jī)殼體(28)的凹陷(27)內(nèi)。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的進(jìn)氣設(shè)備，其特征在于鼓風(fēng)機(jī)殼體(12)與覆蓋驅(qū)動單元的罩(18)成整體。
全文摘要
為了改進(jìn)實施為具有空氣凈化器的進(jìn)氣設(shè)備(100)，該進(jìn)氣設(shè)備用于手持工具，尤其用于鏈鋸、切斷磨床等，所述工具包括內(nèi)燃機(jī)(25)和用于附件的驅(qū)動單元(20)，該空氣凈化器為內(nèi)燃機(jī)(25)凈化載有塵埃顆粒的燃燒空氣，因為離心分離機(jī)(30)將燃燒空氣分離為至少一個盡可能沒有塵埃顆粒的第一氣流(31)，以及一個載有塵埃顆粒的第二氣流(32)，尤其為了使進(jìn)氣設(shè)備產(chǎn)生更高效率，建議驅(qū)動單元(20)上定位有鼓風(fēng)機(jī)(10)，該鼓風(fēng)機(jī)(10)吸入第二氣流(32)，由此引起對驅(qū)動單元(20)的冷卻。
文檔編號F01P1/02GK1978886SQ20061016417
公開日2007年6月13日 申請日期2006年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月9日
發(fā)明者M·德林 申請人:多爾瑪有限公司