专利名称：进气设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种实施为具有空气净化器的进气设备，其用于手持工具，尤其用于链锯、切断磨床等，该工具包括内燃机和附件驱动单元，空气净化器为内燃机净化具有尘埃颗粒的燃烧空气，因为离心分离机将燃烧空气分离为至少一个尽可能没有尘埃颗粒的第一气流、以及载有尘埃颗粒的第二气流。
背景技术：
从现有技术中已知，在使用利用内燃机操作的手持工具(比如切断磨床、链锯等)时，内燃机所吸入的空气携带有尘埃颗粒、极小的灰尘、或者其它固体，这导致了内燃机的明显磨损，例如在活塞和气缸处，或者导致了进气过滤器频繁的维修周期。例如，渗油泡沫过滤器用作这种类型的空气过滤器。这些过滤器确实极大地防止了尘埃颗粒达到内燃机，但是被严重沾污的过滤器也导致了燃烧空气的数量减少并且因而内燃机的输出也降低。因而频繁需要的维修周期非常耗时并且成本很高，另外，如果频率太高就不再进行这些周期，因此上述输出减小仍然存在或者甚至被放大。
为了将燃烧空气保持为尽可能洁净并且因而避免上述问题，已经建议了用于燃烧空气的歧管灰尘分离器和/或进气系统。
DE-AS 2550165中描述了一种用于割草机的进气设备，其具有带切向进气开口的圆柱形壳体，燃烧空气在壳体的中心处被移走。切向地流动的燃烧空气形成了湍流，因此空气如同在漩流灰尘分离器中那样被洁净，因为固体颗粒(尘埃颗粒)由于离心力而被向外运载。在中心处，湍流因而包含相对少的尘埃颗粒，因此由此移走的燃烧空气比普通的进气明显更洁净。
DE 101 28 790 A1中描述了一种用于手持工具的内燃机的燃烧空气的进气设备。该进气设备具有离心分离机，其将燃烧空气流分割为具有较低颗粒密度的中心芯流和包围芯流且颗粒密度大于芯流的表流(mantle flow)，芯流基本上由空气过滤器供应入内燃机的燃烧室，而载有尘埃颗粒的表流被移走。
发明内容
本发明的目标是根据具有空气净化器的内燃机的燃烧空气的种类改善进气设备，尤其是以便产生效率更高的进气设备。
具有权利要求1特点的进气设备被建议来实现这个目标。优选的改进在从属权利要求中给出。
为此目的，根据本发明，驱动单元上定位有鼓风机，其吸入第二气流，由此引起对驱动单元的冷却。在该工具的操作中，从周围环境中吸入用于内燃机的燃烧空气，进气中载有尘埃颗粒，在用切断磨床进行切断磨削期间尘埃颗粒表现为灰尘。可以实施为漩流器(尤其是实施为轴向回旋或涡轮过滤器)的离心分离机优选地产生其内部尘埃颗粒密度较低的中心第一气流(芯流)(即尽可能没有尘埃颗粒的气流，优选地具有最细的颗粒)，以及包围第一气流(芯流)的第二气流(表流)。第二气流(表流)具有较大的尘埃颗粒密度，并且具有较大和中等直径的颗粒。离心分离机优选地以如此的方式实施以使得其具有进气气缸，在气缸中从周围环境中吸入的燃烧空气通过从侧面喷射被带到基本上圆形的路径上，从而形成的气流的转速在外部区域上以如此的方式增大以致于尘埃颗粒被所产生的离心力向外离心。尽可能没有尘埃颗粒的第一气流中心地离开离心分离机并在燃烧室的方向上引导。载有尘埃的第二气流被位于工具的驱动单元上的鼓风机吸入。
没有尘埃颗粒的第一气流被供应至内燃机的燃烧室，载有尘埃颗粒的第二气流同时被鼓风机吸入并且同时冷却该工具的离合器。与现有技术相比，第二气流没有立即被吹出到周围环境，而是被开发作为在操作期间可能会达到高温的离合器的冷却剂。
在本发明一个特别优选的实施例中，驱动单元包括可由内燃机驱动的曲轴，以及鼓风机直接地位于其上的离合器。与内燃机一起位于内燃机壳体内的曲轴以适合的速度驱动离合器和鼓风机。离合器有利地实施为离心式离合器，其位于离合器鼓内，离合器鼓可由离合器以曲轴的相应速度驱动。在内燃机的相应速度之下，通过位于离心式离合器上的相应离心重块可以产生离合器和离合器鼓之间的摩擦连接。这意味着在速度增大时，重块向外移动，由此产生与离合器鼓内壁的接触，离合器鼓同时用作该工具的驱动器。本发明所使用的离心式离合器在此情况下自动地操作。可传输的转矩是速度的函数，在速度下降时离心式离合器自动地断开。
根据本发明，离心式离合器被重块设置为内燃机在空转时从离合器鼓脱离。如果速度增大，离心式离合器啮合并且内燃机为驱动附件的离合器鼓提供转矩。如果从动附件侧上被堵塞，那么离合器滑移，即离合器鼓和离心式离合器之间存在着摩擦锁闭。能量因而被转化为热并且防止了工具的使用者受到伤害。
在本发明的又一可能实施例中，鼓风机包括通风轮，其容纳在鼓风机壳体内并且定位为使得其可旋转地安装在轴周围。在一个可能实施例中包括金属材料的通风轮例如在工具的操作期间用来输送周围环境中出现的灰尘。通风轮产生将带有尘埃颗粒的进气吸入鼓风机的相应部分负压。在离心式分离机已经尽可能地将进气与尘埃颗粒分离之后，载有尘埃颗粒的气流到达通风轮的鼓风机壳体并且同时产生紧邻地位于通风轮上的离心式离合器的冷却。通风轮优选地具有相应的热传递系数，其确保了从离心式离合器至通风轮的良好热传递。
在本发明的又一可选方案中，可以建议，离合器和通风轮可以为单一件和/或彼此间实质上结合(materially bonded)在一起。例如，可以想到，通风轮在背离鼓风机壳体一侧上向离心式离合器喷射。当然，在这一点上其它可选实施例也是可能的。这种单一件实施例的优点之一是，在工具的装配过程中需要更少的工艺步骤。另一优点是，适当地选择材料能出现良好的热消散。
其中可旋转地安装有通风轮的壳体有利地具有进气口和出气口。从离心分离机流出且载有尘埃颗粒的第二气流到达进气口并被导向通过壳体的出气口。通风轮以如此的方式定位在鼓风机壳体内以使得载有尘埃颗粒的气流不会到达通风轮的后面，即具有离合器、曲轴等的驱动单元定位在其中的腔仍然没有尘埃颗粒。
为了使得没有第二气流的灰尘到达驱动单元的腔，通风轮例如可在其外径上具有密封。该密封可靠地密封住下壳体的腔。在进气设备的一个特别优选的实施例中，密封可以是例如径向轴密封环。
在本发明一个可想到的可选实施例中，鼓风机壳体的出气口排出到周围环境，即，被排出的尘埃或灰尘，在其已经通过通风轮被吸入并且被引导通过鼓风机壳体的进气口和出气口之后，被吹回到室外。
为了获得载有尘埃颗粒的空气良好的进气和/或排出行为，鼓风机壳体的进气口被设计为相对于通风轮的旋转轴线基本上径向地实施并且出气口实施为相对于所述旋转轴线切向。通过这种进气口和出气口的设计，同时实现了离心式离合器良好的冷却效果。
在进气设备的一个可选实施例中，有利地是鼓风机壳体的出气口被导向入该工具的排气装置。载有尘埃颗粒的气流例如经由通道被引导到排气装置，以便将位于排气装置中的排气气流和/或消声器有效地冷却。载有尘埃颗粒的冷却第二气流沿着位于排气装置中的消声器的外表面流动，由此可获得有效的冷却效果。内燃机废气与排气腔中的第二气流相混合，它们一起在排气出口处离开该工具进入周围环境。
本发明的其它优点、特点和细节从以下描述中得到，其中参照附图详细地描述了本发明的一个示例性实施例。权利要求书和说明书中引用的特点单独地或以任何任意组合方式都是本发明必不可少的。在附图中图1示出了根据本发明用于手持工具的进气设备的透视图，图2示出了图1所示进气设备的又一透视图，
图3示出了图1所示进气设备的分解视图，图4示出了进气设备的又一分解视图。
具体实施例方式
图1示出了工具的进气设备100。在所示示例性实施例中为切断磨具的工具具有位于内燃机壳体28内的内燃机25。内燃机25的气缸29从外面能看到。此外，具有鼓风机壳体12的鼓风机10附接至内燃机壳体28，其在图3和4中示出。壳体12实施为具有进气口13和出气口14。进气口13实施为通道形式。在所示的示例性实施例中，通道具有矩形横截面。
图3和图4示出了，鼓风机10具有通风机轮11，其容纳在鼓风机壳体12内并且定位为使得其可旋转地安装在旋转轴线15周围。进气口通道13基本上相对于轴线15径向地延伸。与进气口13相比，出气口14实施为基本上相对于轴线15相切。
图1-4所示的进气设备100实施为具有空气净化器，其从周围吸入燃烧空气。有问题的是，在这种类型工具的操作中，尤其是对于切断磨具，工具会产生比如灰尘之类的尘埃。尘埃可能由有机或无机颗粒形成。由内燃机25吸入的燃烧空气必须在进入内燃机25的燃烧室(未示出)之前进行净化以避免磨损。为此目的，进气设备100具有在图2中仅示意性地示出的离心分离机30，其从外面吸入载有尘埃颗粒的环境空气33并将燃烧空气33分离成至少一个尽可能没有尘埃颗粒的第一气流31，以及载有尘埃颗粒的第二气流32。第一气流31随后被导入内燃机25的燃烧室。未清楚示出的空气过滤器优选地定位在内燃机25和离心分离机30之间，其另外地净化尽可能没有尘埃颗粒的气流31。载有尘埃颗粒的气流32被引导入进气口13，通风轮11利用其导向叶片产生所需的部分负压。
从图3和图4中能清楚地看出，工具装备有驱动单元20，其工作地链接到位于发动机壳体28内的发动机25。曲轴21从发动机壳体28在鼓风机10的方向上延伸。曲轴21连接到离心式离合器22，离心式离合器22又直接附接到通风轮11。其中定位有离心式离合器22的离合器鼓23位于曲轴21和离心式离合器22之间。此外，离心式离合器22具有面向通风轮11的离合器接收器22a。离合器接收器22a用来附接通风轮11。通风轮11具有圆形罩16，圆形罩16是可连接的，因此其可附接至离合器接收器22a。为此目的，形配合的和/或摩擦地连接的和/或实质上结合在一起的附接替换方案也是可以想到的。在通风轮11的圆周上设有密封环17。
此外，发动机壳体28具有凹陷27，其包围具有曲轴21、离合器鼓23以及离心式离合器22的驱动单元20。离合器鼓23的圆周上定位有滑轮，其工作地链接到附件(未示出)。此外，该工具装备有排气装置24，其内部具有废气消声器(未示出)。排气装置24实施为具有进气通道26，该进气通道26连接到鼓风机壳体12的出气口14。而且，排气装置24具有排气口24a。
在该工具的操作期间，内燃机25以相应的速度驱动曲轴21。离心式离合器22和通风轮11于是就被曲轴21带入为绕着旋转轴线15旋转。通风轮11在鼓风机壳体10内产生相应的部分负压，具体地说借助于鼓风机叶片，该鼓风机叶片通过进气口13将从离心分离机30脱离的第二气流32吸入。载有尘埃颗粒的气流32被引导通过壳体12并且在出气口14处离开，第二气流经由进气通道26被直接引导入排气装置24。在第二气流32沿着通风轮11流过壳体12时，引起了对在操作期间可能会达到高温的离心式离合器22的冷却。第二气流32在排气装置24内与离开内燃机25和/或内燃机25燃烧室的燃烧气体相混合并且通过排气出口24a到达周围环境。已经示出了，通过以这样的方式经由鼓风机10将第二气流32导向入排气室，可以实现对从排气装置24出来的废气的有效冷却。
驱动单元20以如此的方式实施以使得首先在内燃机25的适合速度下驱动附件。这通过这里所示的离心式离合器22来实现，离心式离合器22首先在特定速度下产生与离合器鼓23的摩擦连接。当然，就本发明而言，也可以使用替代的驱动单元。
如图2所示，鼓风机壳体12具有彼此间实质上结合在一起的罩18。具有凹陷27和罩18的发动机壳体28形成了开口19，定位在离合器鼓23上的滑轮延伸贯穿该开口19。
附图标记列表100 进气设备10鼓风机11通风轮12壳体13进气口14出气口15轴线16罩17密封18罩19开口20驱动单元21曲轴22离合器22a 离合器接收器23离合器鼓24排气装置24a 排气口25内燃机26进气通道27凹陷28内燃机壳体29气缸30离心分离机31第一气流32第二气流33环境空气，燃烧空气
权利要求
1.一种实施为具有空气净化器的进气设备(100)，其用于手持工具，尤其用于链锯、切断磨床等，所述工具包括内燃机(25)和用于附件的驱动单元(20)，该空气净化器为内燃机(25)净化载有尘埃颗粒的燃烧空气，因为离心分离机(30)将燃烧空气分离为至少一个尽可能没有尘埃颗粒的第一气流(31)，以及一个载有尘埃颗粒的第二气流(32)，其特征在于驱动单元(20)上定位有鼓风机(10)，所述鼓风机(10)吸入第二气流(32)，由此引起对驱动单元(20)的冷却。
2.根据权利要求1的进气设备，其特征在于驱动单元(20)包括可由内燃机(25)驱动的曲轴(21)，以及鼓风机(10)直接地位于其上的离合器(22)。
3.根据权利要求2的进气设备，其特征在于所述离合器(22)是离心式离合器(22)，并位于离合器鼓(23)内，所述离合器鼓(23)可由离合器(22)以曲轴(21)的相应速度驱动。
4.根据前述权利要求之一的进气设备，其特征在于所述鼓风机(10)包括通风轮(11)，所述通风轮(11)被容纳在鼓风机壳体(12)内并且定位为可旋转地围绕一轴线(15)安装。
5.根据前述权利要求之一的进气设备，其特征在于所述离合器(22)和所述通风轮(11)为单一件和/或实质上彼此结合在一起。
6.根据前述权利要求之一的进气设备，其特征在于所述壳体(12)具有进气口(13)和出气口(14)。
7.根据权利要求6的进气设备，其特征在于所述出气口(14)排出到周围环境。
8.根据权利要求6的进气设备，其特征在于所述出气口(14)通到该工具的排气装置(24)中，由此从排气装置(24)出来的废气被冷却。
9.根据前述权利要求之一的进气设备，其特征在于所述排气装置(24)实施为具有进气通道(26)，出气口(14)通到该进气通道(26)中。
10.根据前述权利要求之一的进气设备，其特征在于通风轮(11)包括金属材料。
11.根据前述权利要求之一的进气设备，其特征在于所述进气口(13)实施为相对于所述轴线(15)基本上径向地指向并且出气口(14)被实施为相对于所述轴线(15)基本上切向地指向。
12.根据前述权利要求之一的进气设备，其特征在于通风轮(11)在面向离合器(22)一侧上具有罩(16)。
13.根据前述权利要求之一的进气设备，其特征在于通风轮(11)在其外径上具有密封(17)。
14.根据前述权利要求之一的进气设备，其特征在于驱动单元(20)位于内燃机壳体(28)的凹陷(27)内。
15.根据前述权利要求之一的进气设备，其特征在于鼓风机壳体(12)与覆盖驱动单元的罩(18)成整体。
全文摘要
为了改进实施为具有空气净化器的进气设备(100)，该进气设备用于手持工具，尤其用于链锯、切断磨床等，所述工具包括内燃机(25)和用于附件的驱动单元(20)，该空气净化器为内燃机(25)净化载有尘埃颗粒的燃烧空气，因为离心分离机(30)将燃烧空气分离为至少一个尽可能没有尘埃颗粒的第一气流(31)，以及一个载有尘埃颗粒的第二气流(32)，尤其为了使进气设备产生更高效率，建议驱动单元(20)上定位有鼓风机(10)，该鼓风机(10)吸入第二气流(32)，由此引起对驱动单元(20)的冷却。
文档编号F01P1/02GK1978886SQ20061016417
公开日2007年6月13日 申请日期2006年12月8日 优先权日2005年12月9日
发明者M·德林 申请人:多尔玛有限公司