專利名稱：內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的工作設(shè)備的排氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的手動(dòng)控制工作設(shè)備的排氣裝置，其具有如權(quán)利要求1前序部分所述的特征。
背景技術(shù)：
手動(dòng)控制的工作設(shè)備，例如修剪樹籬用的大剪刀、自由切割器、鏈鋸或類似設(shè)備由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，該內(nèi)燃機(jī)在通常設(shè)計(jì)中損失潤(rùn)滑。尤其是在應(yīng)用兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)時(shí)，在引入發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料/空氣混合物中包含有少量的潤(rùn)滑油成分，該潤(rùn)滑油成分在經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)之后以細(xì)霧的形式與產(chǎn)生的廢氣流一起被導(dǎo)引到外界。除了上述的油霧之外，燃燒殘余物、空氣濕氣或類似物質(zhì)也可能形成霧氣，這種現(xiàn)象在四沖程馬達(dá)中也可見到。
很明顯，廢氣流中的上述物質(zhì)傾向于在排氣裝置的內(nèi)表面上形成一層凝結(jié)物膜。在一定的結(jié)構(gòu)形式中可以看到，凝結(jié)物膜在廢氣流的方向上傳遞。在廢氣管的排出端區(qū)域可以形成凝結(jié)匯聚物，該凝結(jié)匯聚物在排出端滴下，或者甚至在排氣管的外側(cè)面向發(fā)動(dòng)機(jī)的方向回流。這導(dǎo)致惱人的污染，從而有必要經(jīng)常清潔工作設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)就是改進(jìn)前述類型的排氣裝置，從而避免出現(xiàn)污染。
這個(gè)任務(wù)通過具有權(quán)利要求1所述特征的排氣裝置實(shí)現(xiàn)。
提供了一種內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的工作設(shè)備的排氣裝置，其中在排氣管的內(nèi)壁上設(shè)置有使氣流橫截面變窄的、環(huán)繞的凝結(jié)物引導(dǎo)元件。凝結(jié)物引導(dǎo)元件在圓周方向上的環(huán)繞的結(jié)構(gòu)阻止了凝結(jié)物膜在廢氣流方向上的運(yùn)動(dòng)。凝結(jié)物引導(dǎo)元件從排氣管的內(nèi)壁徑向向內(nèi)延伸。積累起來或在排氣管壁上沉積的凝結(jié)物在該區(qū)域內(nèi)積聚起來并被沿徑向向內(nèi)轉(zhuǎn)向。同時(shí)，由于凝結(jié)物引導(dǎo)元件徑向向內(nèi)延伸，環(huán)繞的凝結(jié)物引導(dǎo)元件使自由的氣流橫截面變窄。廢氣流的速度在此局部提高。由于廢氣流的流速度提高了，積累起來的和向內(nèi)引導(dǎo)的凝結(jié)物被攜帶并輸送到外界。避免了凝結(jié)物從排氣管中滴出。
在另一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)方案中，排氣管連接在一個(gè)排氣消聲器后，其中凝結(jié)物引導(dǎo)元件位于排氣消聲器之外的管區(qū)段中。排氣管在外面的管區(qū)段沒有熱的廢氣環(huán)流。相對(duì)冷的環(huán)境有利于凝結(jié)物形成。凝結(jié)物引導(dǎo)元件在該區(qū)域中的設(shè)置導(dǎo)致了廢氣流中的凝結(jié)物質(zhì)幾乎直接在凝結(jié)物形成的地方再作用。也就可靠地避免了更多的凝結(jié)物積累和由此產(chǎn)生的形成液滴的危險(xiǎn)。
凝結(jié)物引導(dǎo)元件有利地設(shè)置于直接靠近排出端的上游處。阻礙了導(dǎo)回到廢氣流中的凝結(jié)物質(zhì)重新凝結(jié)或沉積。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，凝結(jié)物引導(dǎo)裝置在其橫截面上形成一個(gè)廢氣流的分離點(diǎn)。在此選擇的分離點(diǎn)的概念不局限于有角的棱角形狀。它包括所有能使排氣管的氣流截面變窄，并且與文杜利形成不同能產(chǎn)生后續(xù)形成旋渦地從表面分離的氣流分離效果的空氣動(dòng)力學(xué)的形狀。凝結(jié)物引導(dǎo)元件的流動(dòng)輪廓和后續(xù)的旋渦形成促進(jìn)了壁側(cè)的凝結(jié)物膜上的廢氣流的攜出作用。
卷起的凝結(jié)物液滴被帶到了廢氣流的內(nèi)部的近軸區(qū)域，這使在后面的管壁上產(chǎn)生新的沉積變得困難。
在一個(gè)合適的改進(jìn)方案中，凝結(jié)物引導(dǎo)元件沿著排氣管的內(nèi)壁螺旋狀延伸。軸向延伸的螺旋線形狀在有限的程度內(nèi)允許凝結(jié)在壁側(cè)的沉積的凝結(jié)物膜沿軸向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而在凝結(jié)物引導(dǎo)元件的軸向延伸部分上分布。如果凝結(jié)物在凝結(jié)物引導(dǎo)元件的長(zhǎng)度上分布，凝結(jié)物引導(dǎo)元件可以更有效地將沉積的凝結(jié)物導(dǎo)回到廢氣流中。當(dāng)結(jié)構(gòu)尺寸較小時(shí)，為了足夠的引導(dǎo)作用所需的螺旋數(shù)量在兩個(gè)螺旋到六個(gè)螺旋之間，其中優(yōu)選的為帶有四個(gè)螺旋的實(shí)施例。
在一個(gè)有利的實(shí)施方案中，凝結(jié)物引導(dǎo)元件以其下游端導(dǎo)入到排氣管中間軸線區(qū)域內(nèi)。在凝結(jié)物引導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度上沒有被導(dǎo)回到廢氣流中的剩余凝結(jié)物沿廢氣流動(dòng)方向在凝結(jié)物引導(dǎo)元件處流動(dòng)直到到達(dá)凝結(jié)物引導(dǎo)元件的下游端。其中，這些凝結(jié)物被引導(dǎo)到能更好地被廢氣流接納并導(dǎo)出的中間軸線區(qū)域。剩余凝結(jié)物的形成就被避免了。
在合理的實(shí)施方案中，凝結(jié)物引導(dǎo)元件做成螺旋狀的線彈簧形式。線橫截面做成圓形形狀是有效的，既為了收集沉積的凝結(jié)物流也為了以廢氣流旋渦形成地引流。這種有利的作用還伴隨著簡(jiǎn)單且便宜的結(jié)構(gòu)方式。
最好線彈簧的上游端徑向向內(nèi)彎折。該向內(nèi)彎折的線端可以簡(jiǎn)單的方式用作裝配輔助結(jié)構(gòu)。同時(shí)，該突出到氣流橫截面的線端用于形成旋渦從而更好地重新接納凝結(jié)物。
在有利的實(shí)施方案中，線彈簧徑向預(yù)張緊地被固定在排氣管中。徑向預(yù)張緊除了產(chǎn)生可靠的位置固定，還導(dǎo)致彈簧與內(nèi)壁之間的壓緊力。在該區(qū)域內(nèi)，值得注意的是密封作用。凝結(jié)物膜不能透過線彈簧與管壁之間。此外，凝結(jié)物膜被圍繞著線彈簧的線橫截面徑向向內(nèi)轉(zhuǎn)向，其中重新輸入到廢氣流的特性最優(yōu)。


在下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)施例。圖示為圖1以帶有用框圖表示的排氣裝置的修剪樹籬用的大剪刀為例的手動(dòng)工作設(shè)備的簡(jiǎn)圖；圖2圖1所示結(jié)構(gòu)的排氣管及設(shè)置于其中的凝結(jié)物引導(dǎo)元件立體透明視圖；圖3圖2所示結(jié)構(gòu)的凝結(jié)物引導(dǎo)元件的線橫截面區(qū)域處流動(dòng)特性的截面放大示意圖；圖4圖2所示線彈簧形式的凝結(jié)物引導(dǎo)元件立體零件圖；圖5具有在中間軸線區(qū)域被拉伸的線端的、圖4所示線彈簧的變形。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了以內(nèi)燃機(jī)1驅(qū)動(dòng)的、以修剪樹籬用的大剪刀為例的手動(dòng)工作設(shè)備的立體圖。除了修剪樹籬用的大剪刀，還可以是自由切割器、磨切機(jī)、鏈鋸或類似設(shè)備。
沒有進(jìn)一步詳細(xì)顯示的內(nèi)燃機(jī)1固定在殼體17中，并幾乎完全被殼體17遮住。在此所示的視圖中，只能看到內(nèi)燃機(jī)1的火花塞插頭20以及用于起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)1的起動(dòng)手柄19。
為了導(dǎo)向修剪樹籬用的大剪刀，設(shè)有一個(gè)前手柄15和一個(gè)后手柄16，由此可以將由內(nèi)燃機(jī)1驅(qū)動(dòng)的剪刀片18沿要剪切的植物導(dǎo)向。
在所示實(shí)施例中，內(nèi)燃機(jī)1為具有損耗潤(rùn)滑的兩沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，在其工作所用的燃料中混入了潤(rùn)滑油成分。也可以是在例如四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)上設(shè)有分離潤(rùn)滑劑箱的獨(dú)立潤(rùn)滑及至少幾乎沒有損耗的潤(rùn)滑。
在內(nèi)燃機(jī)1工作時(shí)產(chǎn)生的廢氣通過由殼體17遮住、并在圖上示意性地用框圖表示的排氣裝置排出到外界。該排氣裝置為此包括排氣消聲器7和在氣流方向上后置的排氣管2。由箭頭3表示的廢氣流首先經(jīng)過排氣消聲器7，然后流過排氣管2，直到在排氣管2的自由排出端4處流到外界。為了形成引導(dǎo)氣流的連接，排氣管2的內(nèi)管區(qū)段9伸入到排氣消聲器7中。排氣管2在此下游的管區(qū)段8在排氣消聲器7殼體外伸展。在緊臨排氣端4處，在其上游在位于外面的管區(qū)段8中設(shè)有示意表示并在后面進(jìn)一步詳細(xì)說明的凝結(jié)物引導(dǎo)元件6。
圖2為圖1所示的排氣管2的放大透明視圖。排氣管2有圓形的橫截面且沿著中間軸線12伸展。在排出端4處設(shè)置有凝結(jié)物引導(dǎo)裝置6，在所示的實(shí)施例中該凝結(jié)物引導(dǎo)裝置6制成螺旋狀的線彈簧14形式。該螺旋狀的線彈簧14或者螺旋彈簧在徑向預(yù)緊條件下被推入排氣管2的靠近排出端4的自由端。由于徑向預(yù)緊作用，線彈簧被摩擦連接和形狀配合連接地固定位置，并且在內(nèi)側(cè)上抵住排氣管2的內(nèi)壁5。為了軸向位置固定線彈簧14，排氣管2的排出端4處還設(shè)有示意表示的軸向定位裝置。
排氣管2在凝結(jié)物引導(dǎo)元件6的上游上使廢氣流3具有不受干擾的圓形氣流橫截面。該氣流橫截面由于在排氣管2圓周方向上多次環(huán)繞且從內(nèi)壁5徑向向內(nèi)抬起的線彈簧14而變窄。
在圖3中示意性地放大顯示了凝結(jié)物引導(dǎo)元件6處的氣流特性。線彈簧14(圖2)的線22的圓形橫截面壓在排氣管2的內(nèi)壁5上。廢氣流3流向用流動(dòng)線表示，為了更清楚，這里只用兩條靠近壁的流動(dòng)線27表示。沿線22逆流而上，在內(nèi)壁5處沉積有凝結(jié)物膜23。由于與廢氣流之間的交換作用及必要時(shí)在的重力作用下，該凝結(jié)物膜23使沿廢氣流3朝排出端4的方向(圖2)移動(dòng)。從圖3所示可知，凝結(jié)物膜23結(jié)果在線22上游處被攔住，被凝結(jié)物引導(dǎo)元件6離開內(nèi)壁5在向中間軸線12(圖2)的方向上被引導(dǎo)。
所選擇的線22的圓形橫截面的空氣動(dòng)力學(xué)形狀導(dǎo)致廢氣流3層流的中斷。與內(nèi)壁5間距最大的上游處形成有分離點(diǎn)26，在該分離點(diǎn)26后面，氣流從凝結(jié)物引導(dǎo)元件6的表面及內(nèi)壁5的后續(xù)區(qū)段分離。這形成了所示的旋渦25。與線22的橫截面相關(guān)的分離點(diǎn)26在線材的長(zhǎng)度上形成繞中間軸線(圖2)的分離線，因此至少相當(dāng)一部分靠近壁的廢氣流3在凝結(jié)物引導(dǎo)元件6下游產(chǎn)生渦流。除了所示線22的圓形橫截面外，還可以采用其他的合適的橫截面形狀，例如能形成空氣動(dòng)力學(xué)分離點(diǎn)26的、有棱角的橫截面形狀。
由于凝結(jié)物引導(dǎo)元件6作用使自由氣流橫截面變窄導(dǎo)致用圖上氣流線27變小的間距來表示的廢氣流3的局部加速，并且該廢氣流3的局部加速大致在凝結(jié)物引導(dǎo)元件6相對(duì)內(nèi)壁5的最大徑向高出的區(qū)域內(nèi)達(dá)到其最大值。廢氣流3和/或重力引導(dǎo)凝結(jié)物膜23繞過線22的橫截面直到到達(dá)前述區(qū)域。在那里，高的氣流速度與分離的旋渦一起使凝結(jié)物膜3分離成單個(gè)的、示意表示的液滴24，液滴24被廢氣流3向前推動(dòng)，卻不會(huì)再沉積于內(nèi)壁5上。分離點(diǎn)26和液滴24與內(nèi)壁5間隔一段徑向距離，以避免產(chǎn)生新的凝聚。
圖4顯示了圖2所示線彈簧14的零件立體圖。線彈簧14合適地包括兩到六個(gè)螺紋狀的螺旋10。在所示的實(shí)施例中，規(guī)定了基本大于四個(gè)螺旋10的線圈繞數(shù)。線彈簧14在其上游端13處徑向向內(nèi)彎折，從而該端13在廢氣流3的氣流橫截面(圖2)上向內(nèi)突出。
圖4所示線彈簧14的一個(gè)變形如圖5所示，其與廢氣流3的氣流方向(圖2)相關(guān)且在下游末端11從圓周側(cè)延伸的螺旋10徑向向內(nèi)直到到達(dá)線彈簧14的縱軸線28。在那里下游的末端11在縱軸線28的方向上彎曲。在裝配狀態(tài)下，螺旋10就象圖2和4所示實(shí)施例中那樣螺旋形地靠在排氣管2的內(nèi)壁5上。其中，縱軸線28與排氣管2的中間軸線12(圖2)重合。由此，線彈簧14下游端11至少近似地位于排氣管2的中間軸線12或位于廢氣流3的氣流橫截面的中心處。圖5的實(shí)施例的其他的特征及附圖標(biāo)記與圖4中相同。
在此所示的實(shí)施例中，凝結(jié)物引導(dǎo)元件6制成螺旋形的線彈簧14。也可以有利地是板條、排氣管2的圓周壁上的輪廓壓制或類似的其它形式。除了螺旋形的曲線走向外，圓環(huán)形的孔板式結(jié)構(gòu)也是可以的，其中也可以串聯(lián)設(shè)置的若干圓形片。
權(quán)利要求
1.一種由內(nèi)燃機(jī)(1)驅(qū)動(dòng)的工作設(shè)備的排氣裝置，尤其是修剪樹籬用的大剪刀或類似工作設(shè)備的排氣裝置，其包括用于廢氣流(3)的排氣管(2)，其中所述排氣管(2)通過排出端(4)與外界連通，其特征在于，在排氣管(2)的內(nèi)壁(5)上設(shè)置有使氣流橫截面變窄的環(huán)繞的凝結(jié)物引導(dǎo)元件(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的排氣裝置，其特征在于，所述排氣管(2)接在排氣消聲器(7)后面，其中所述凝結(jié)物引導(dǎo)元件(6)位于排氣消聲器(7)外部的管區(qū)段(8)處。
3.如權(quán)利要求1或2所述的排氣裝置，其特征在于，所述凝結(jié)物引導(dǎo)元件(6)在上游緊臨排出端(4)。
4.如權(quán)利要求1所述的排氣裝置，其特征在于，所述凝結(jié)物引導(dǎo)元件(6)在其橫截面上形成有廢氣流(3)的分離點(diǎn)(26)。
5.如權(quán)利要求1所述的排氣裝置，其特征在于，所述凝結(jié)物引導(dǎo)元件(6)沿著排氣管(2)的內(nèi)壁(5)螺旋形延伸。
6.如權(quán)利要求5所述的排氣裝置，其特征在于，所述凝結(jié)物引導(dǎo)元件(6)具有大約兩個(gè)到六個(gè)螺旋(10)，尤其是四個(gè)螺旋(10)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的排氣裝置，其特征在于，所述凝結(jié)物引導(dǎo)元件(6)的下游端(11)被引導(dǎo)到排氣管(2)的中間軸線(12)區(qū)域上。
8.如權(quán)利要求5所述的排氣裝置，其特征在于，所述凝結(jié)物引導(dǎo)元件(6)為螺旋形的線彈簧(14)。
9.如權(quán)利要求8所述的排氣裝置，其特征在于，所述線彈簧(14)在其上游端(13)處徑向向內(nèi)彎曲。
10.如權(quán)利要求8或9所述的排氣裝置，其特征在于，所述線彈簧(14)徑向預(yù)緊地被固定在排氣管(2)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)(1)驅(qū)動(dòng)的工作設(shè)備的排氣裝置，尤其是修剪樹籬用的大剪刀或類似工作設(shè)備的排氣裝置。該排氣裝置包括用于廢氣流(3)的排氣管(2)，其中所述排氣管(2)通過排出端(4)與外界連通。在排氣管(2)的內(nèi)壁(5)上設(shè)置有使氣流橫截面變窄的環(huán)繞的凝結(jié)物引導(dǎo)元件(6)。
文檔編號(hào)F01N3/00GK1782338SQ200510128530
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2005年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月26日
發(fā)明者B·胡伯爾 申請(qǐng)人:安德烈亞斯·斯蒂爾兩合公司