DE2725899A1 - Auspuff-schalldaempfer - Google Patents

Description

Andreas Stihl A 35 673 - Ire

Badstraße Io4 5

7o5o Waiblingen

Auspuff-Schalldämpfer

Die Erfindung betrifft einen Auspuff-Schalldämpfer nach der Gattung des Hauptanspruches.

Für die zum Antrieb für tragbare Motorsägen, insbesondere Motorkettensägen, vorgesehenen Brennkraftmaschinen sind Schalldämpfer bekannt, die aus Sicherheitsgründen strengen Schutzvoraussetzungen unterworfen sind. Dabei soll vor allem erreicht werden, daß die Temperatur an der Oberfläche des Schalldämpfers /~ höchstens 280° C und die Temperatur der Abgase an der Austrittsstelle aus der Maschinenkontur (Schalldämpfer/Abdeckschutz) · höchstens 246° C betragen darf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Auspuff-Schalldämpfer nach der Gattung des Hauptanspruches sicherzustellen, daß die Temperatur der ausströmenden Abgase an einem die Temperaturmeßfläche bestiramaiden,den Schalldämpfer übergreifenden Abdeckschutz sowie die Temperatur dieses Schutzes während des Betriebes der Motorsäge unterhalb der hochstzulässigen Vierte bleibt. Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß die im Kennzeichsn des Hauptanspruches angegebenen Maßnahmen vorgeschlagen.

Weitere Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildüngen ergeben /öder eines ggf. in dessen Bereich angebrachten Abdeckschutzes

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sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit den nachstehend beschriebenen Ausfuhrungsbeispielen von Klein-Auspuff-Schalldämpfern für Motorkettensägen, die in der Zeichnung teilweise schematisch wiedergegeben sind.

Es 2Elgen:

Fig. 1 als erstes Ausführungsbeispiel einen FeiH*schutz-Schalldärapfer einer Mtorkettensäge in der Ansicht von der Seite und

Fig. 2 ausschnittsweise in einem nach der Linie II-II in Fig. 1 geführten vertikalen Längsschnitt;

Fig. 3 ein abgewandeltes Ausführungsbei^piel ausschnittsweise in der Darstellung nach Fig. 1 und

Fig. 4 ebenfalls ausschnittsweise und in der Ansicht von der Seite;

Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel in der Ansicht und in ausschnittsweiser Darstellung gemäß Fig. 1 in der Draufsicht und

Fiä· 6 in der Ansicht von der Seite;

Fig. 7 einen zur Luftströmungsumlenkung und -verwirbelung dienenden Auspuffkrümmer für einen Auspuff der in Fig. 1 dargestellten Art, welcher besonders vorteilhafte Verwirbelungselemente aufweist.

Fig. 8 ein gegenüber Fig. 1 abgewandeltes Ausführungsbeispiel

und
Fig. 9 und Io zwei verschiedene Abdeckungen dafür.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Feuerschutz-Schalldämpfer ist für eine tragbare, als Antrieb für eine riotorkettensäge dienende Brennkraftmaschine bestimmt, die in der Zeichnung nicht

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dargestellt ist, und hat eine die Auspuffgase über eine Auspuffleitung 11 gemäß Fig. 2 aufnehmende Kammer lo. Diese ist von einer schalenförmigen Gehäusewand 12, welche eine nicht näher bezeichnete Eintrittsöffnung für die Abgase enthält, und von einer Kammerwand 13 umschlossen, welche auf den freien Rand der Gehäusewand aufgesetzt und in der nachstehend beschriebenen Weise ausgebildet ist.

Die Kammerwand 13 trägt an ihrer Innenseite einen Gasführungskanal l4, der im Querschnitt U-förmig ausgebildet istund an seiner offenen Stirnseite die durch Pfeile 15 angedeuteten Abgase aufnimmt. Der Abgasführungskanal 14 bewirkt an seiner anderen Stirnseite eine Umlenkung der Abgase 15 um etwa 9o und führt die Abgase durch eirni Durchbruch ]6 in der Kammerwand 13 hindurch. Über dem Durchbruch l6 ist ein von der Kammerwand 13 nach aui3en abstehender Krümmer 17 angeordnet, der die Abgase in der aus Fig. 2 erkennbaren Weise um v/eitere 9o° so umlenkt, daß die Abgase, nachdem sie ein den Durchbruch l6 abdeckendes, feinmaschiges Sieb ΐδ passiert haben, an der freien Austrittsöffnung 2o des Krümmers austreten können und dann wenigstens annähernd parallel zu der Kammerwand 13 an deren Zeiitralflache entlangstreichen.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbei^oiel ist vorgesehen, daß sich in geringer Entfernung von der Kammerwand 13 über dieser ein Schutzgitter 21 befindet, das mehrere jeweils im Abstand voneinander angeordnete, in der Zeichnung nicht näher dargestellte Quer- und Längsrippen enthält, zwischen denen eine ausreichende Konvektion für die von der Kammerwand 13 abgestrahlte Wärme und für die Abgase selbst gewährleistet wird. Das Schutzgitter 21 hat im wesentlichen die Aufgabe, den Berührungsschutz des eigentlichen Schalldämpfers zu bilden.

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Schutzvorschriften verlangen, daß die an der Mantelfläche des Schutzgitters 21 austretenden Gase sowie die Oberfläche des Schutzgitters 21 selbst maximale Temperatur-Grenzwerte nicht überschreiten.

Um sicherzustellen,daß die austretenden Abgase die zulässigen Höchsttemperaturen nicht überschreiten können, sind Mittel vorgesehen, durch Vielehe die Abgase vor dem Durchtritt durch das Schutzgitter 21 stark verwirbelt werden und sich dabei durch Vermischung mit der Umgebungsluft merklich abkühlen. Diese Mittel zur verstärkten Verwirbelung des Abgasstromes bestehen im wesentlichen aus einer an der Außen-^& und

seite der Kammerwand 13 angeordneten Kante 22/einer an die Kammerwand 13 angeformten Ausbuchtung 23. Die Verwirbelungskante 22 befindet sich am äußeren Ende einer der Austrittsöffnung 2o und dem Krümmer 17 zugekehlten Querwand 24, welche von der Kammerwand 13 gegen das Schutzgitter 21 hin absteht und mit einer Ausrundung 25 in der aus Fig. 2 deutlich erkennbaren Weise in den zentralen, den Krümmer 17 tragenden ebenen Teil der Kammerwand 13 übergeht. Durch die schlagartige Richtungsänderung der Querwand 24 erfahren die Abgase eine starke Verwirbelung an der Kante 22, durch welche eine Reduzierung der Abgastemperatur erreicht wird.

Zusätzlich zu einersolchen, durch die Querwand 24 und die Kante 22 verursachten Verwirbelung können weitere Störelemente vorgesehen sein, durch welche die Verwirbelung und Aufteilung des Abgasstromes verstärkt und somit eine Verbesserung der Vermischung der Abgase mit der Umgebungsluft erreicht wird.

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Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeiaiel dient als Störelement ein Winkelstück 27, das eine auf das Sieb l8 aufgesetzte Grundplatte 28 und ein von diesem senkrecht abstehendes Schenkelstück 29 hat, welches unmittelbar hinter der Öffnung 2o des Krümmers 17 so in den Abgasstrom gesetzt und durch eine gemeinsame Halteschraube Jo festgespannt wird, daß sich der Abgasstrom am Schenkelstück 29 teilen muß, wobei er stark abgelenkt wird. Wie die in Fig. K dargestellte Seitenansicht zeigt, kann das Schenkelstüclc der Schrägneigung der Krümmeröffnung 2o angepaßt sein, wodurch bewirkt wird, daß die austretenden Abgase verstärkt gegen die den Krümmer YJ tragende Zentralzone 31 der Kammerwand gelenkt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach dm Fig. 5 und 6 hat das Störelement 33 eine Grundplatte ~5h, die ein rechtwinkliges, gleichschenkliges Dreieck bildet. An den Schenkelseiten der Grundplatte 34 sind zwei SchenkeIv;ande 35 und 36 hochgebogen, welche den aus dem Krümmer I7 austretenden Abgasstrom aufteilen und seitlich ablenken, wobei er stark verwirbelt wird.

Bei dem in Fig. 7 ebenfalls nur ausschnittsweise wiedergegebenen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der Krümmer eine den Austrittsquerschnitt 2o stark verengende Stirnvmnd 38 hat, welche gegen die den Krümmer tragende Zentralzone abgebogen ist. Diese Stirnwand 38 enthält beim dargestellten Ausführungsbelspiel fünf Bohrungen 39* durch welche der Abgasstrom hindurchtreten kann und sich in der gewünschten Weise stark verwirbelt. Anstelle der dargestellten Bohrungen 38 ist es möglich, Schlitze anzubringen oder Lappen so auszustanzen, daß sie aus der Ebene der Stirnwand 38 abgebogen sind und dann

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einen genügenden Durchtrittsquerschnitt für die Abgase freigeben, gleichseitig jedoch sicherstellen, daß die Abgase in der gewünschten V/eise verwirbelt werden.

Bei dem in Fig. 8 in seinem Längsschnitt dargestellte* abgewandelten Ausführungsbeispiel ist ein Abdeckblech 4o vorgesehen, das den in Fig. 1 mit unterbrochenen Linien 4l angedeuteten Bereich zwischen der Kante 22 und der breiteren Stirnseite 42 der Kammerwand 13 erstrecken kann. In der Schnittdarstellung nach Fig. ist abweichend hiervon das Abdeckblech 4o nur bis zur Auflage auf dem Krümmer IJ geführt. Es hat zur besseren Verv/irbelung der Abgase 15 mehrere noppenförmige Ausprägungen, die halbkugelig ausgebildet sein können und unmittelbar anschließend an halbkreisförmige öffnungen 44 angeordnet sind, aus welchen die in den Fig. 9 und Io mit kurzen Pfeilen angedeuteten Abgase austreten können. Zur Erzielung einer starken V/irbelwirkung sind die öffnungen 44 gegeneinander gerichtet. In der Anordnung nach Fig. 9 liegen die Ausprägungen 43 zueinander in Reihe hintereinander bzw. nebeneinander« Bei der Anordnung noch Fig. Io sind die Noppen und ihre zugehörigen öffnungen 44 gegeneinander versetzt angeordnet. Durch die Ausprägungen 43 und dia öffnungen ergibt sich eine zusätzliche Umlenkung und Verv/irbelung des Abgasstromes, wobei diesem ein längere Weg aufgezwungen wird und außerdem ein zusätzlicher Verviirbelungseffekt entsteht, was beides eine geringere Abgastemperatur an der die jeweilige Meßstelle bestimmenden Schutzabdeckung 21 ergibt.

In Fig. 1 ist mit einer strichpunktierten Linie 45 angedeutet, daß das Abdeckblech 4o wesentlich kürzer gehalten worden kann, als in Fig. 8 dargestellt. Trotz seiner geringen von der Kante bis zur Linie 45 reichenden Länge ergibt sich infolge der nach

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Fig. 9 oder Fig. Io vorgesehenen noppenförmigen Ausprägungen 43 und der zugehörigen, gegeneinander gerichteten öffnungen 44 eine starke Verwirbelung der Abgase und demzufolge eine starke Herabsetzung der Temperatur der durch das Schutzgitter 21 austretenden Gase.

Eine weitere erhebliche Erniedrigung der Temperatur der Abgase läßt sich dadurch erreichen, daß gemäß Fig. 8 ein Teil der ohnehin von einem Lüfterrad der Brennkraftmaschine geforderten Kühlluft, welche in Fig. 8 mit einem Pfeil 46 angedeutet ist, zwischen die Kammerwand IjJ und das Schutzgitter 21 eingeführt ist. Die Kühlluft 46 vermischt sich mit den austretenden Abgasen, wobei es besonders vorteilhaft ist, daß das Schutzgitter 21 in seinem den Krümmer I7 übergreifenden Zuführbereich keine Durchbrechungen aufweist.

In Abwandlung der in Fig. 7 dargestellten Ausf'ihrungsform des Krümmers 17 kann die Stirnwand 38 kammförmig ausgebildet sein, wobei es besonders zweckmäßig ist, die einstückig mit der Haube des Krümmers I7 verbundenen Zähne um ihre Längsachse zu schränken. Hierdurch läßt sich eine gute Verwirbelung des Abgasstromes erzielen,ohne daß ein zusätzliches Störelement vorgesehen werden muß.

- Ansprüche -

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S*

L e e r s e i t e

Claims (1)

1. Ansprüche

   1./Auspuff-Sehalldämpfer für eine tragbare, insbesondere ^-^^ als Antrieb für eine Motorkettensäge dienende Brennkraftmaschine, mit einer die Auspuffgase aufnehmenden Kammer, die von einer Kammerwand und einer eine Eintrittsöffnung für die Gase enthaltenden, schalenform! gen Gahäusewand umschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite der Kammerwand (lj5) ein Gas führungskanal (l4) angeordnet ist, der mindestens eine Umlenkung von vorzugsweise 9o° des Abgasstromes bewirkt und diesen durch einen in der Kammerwand angeordneten Durchbruch (l6) hindurchführt, über welchem ein an der Außenseite der KamrnarwanJ abstehender Krümmer (17) angeordnet ist, aus welchem der Abgasstrom (15) wenigstens annähernd parallel zur Kammerwand ausströmt, und daß ferner quer zur Ausströmrichtung der Gase (15) angeordnete Mittel (22, 24, 27, 33) zum Verwirbeln des Abgasstromes vorgesehen sind.

   2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadrch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Verwirbeln aus einer an der Außenseite der Kammerwand (ljj) angeordneten Kante (22) bestehen.

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   3» Schalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante (22) an die Kammerwand (lj5) angeformt ist .

   4. Schalldämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante (22) mit einer Ausrundung (25) in den zentralen, den Krümmer (17) tragenden Teil (31) der Kammerwand (13) übergeht.

   5. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis K, dadurch gekennzeichnet, daß an der Austrittsstelle der Gase (15) aus dem Krümmer (17) wenigstens ein Storelement (27, 33) angeordnet ist.

   6. Schalldämpfer nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß das Stöiäement (27, 33) aus einem Winkelstück besteht, das wenigstens einen Schenkel (29* 35* 36) hat, der in den aus dem Krümmer (17) austretenden Abgasstrom (15) quer hineinragt.

   7. Schalldämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Winkelstück (27) eine auf der Kammerwand (13) befestigte Grundplatte (28) und ein von diesem abstehendes, in den Abgasstrom (15) hineinragendes Schenkelstück aufweist.

   8. Schalldämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Störelement (33) eine dreieckförmige Grundplatte aufweist, welche mit ihrer Spitze gegen die Strömungsrichtung der Abgase (15) gerichtet ist und zwei zueinander und zu der Grundplatte wenigstens annähernd senkrechte Schenkelwände (35* 36) aufweist.

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   9- Schalldämpfer nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß in einer den Austrittsquerschnitt am Krümmer (17) verengenden Stirnwand Bohrungen (39) oder sonstige Durchbrechungen für den Durchtritt des Abgasstromes (15) vorgesehen sind.

   10. Schalldämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Austrittsquerschnitt am Krümmer (17) verengenden Stirnwand (38) kammförmig ausgebildete Zähne vorgesehen sind, die vorzugsweise um ihre Längsachse geschränkt und/oder mit dem Krummer (I7) einstückig verbunden sind.

   11. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche .1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdeckung (4o) vorgesehen ist, welche sich wenigstens annähernd parallel zur Strömungsrichtung der aus dem Krümmer (I7) austretenden Abgase erstreckt und wenigstens bis zu der an der Außenseite der Kammerwand (13) angeordneten Kante (22) reicht.

   12. Schalldämpfer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeicb.net, daß die Abdeckung (4o) aus Blech hergestellt ist und mehrere noppen- bzw. kalottenförmige Ausprägungen (43) und sich an diese anschließende Öffnungen (44) enthält.

   13. Schalldämfper nach Anspruch 12, dadurch göennzeichnet, daß die Öffnungen (44) paarweise gegeneinander gerichtet sind.

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   Ik. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schutzgitter (21) vorgesehen ist, das mindestens den Krümmer (17) mit Abstand übergreift.

   15. Schalldämpfer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, d??3 zwischen das Schutzgitter (21) und die Kammerwand (Ij5) bzw. den Krümmer (17) ein von der Brennkraftmaschine geförderter Kühlluftstrom (46) geführt ist.

   16. Schalldämpfer nach Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgitter (21) im Strömungsbereich bis zum Krümmer (17) geschlossen ausgebildet und im Bereich zwischen dem Krümmer und der an der Kammerwand (I3) engeordneten Kante (22) mindestens eine Durchbrechung für den Durchtritt der Abgase (I5) enthält.

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