DE29801032U1 - Compactor - Google Patents
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Description
DIPL.-ING. R. LEMCKE DR.-ING. H. J. BROMMER DIPL.-ING. F. PETERSENDIPL.-ING. R. LEMCKE DR.-ING. H. J. BROMMER DIPL.-ING. F. PETERSEN
76133 KARLSRUHE76133 KARLSRUHE TELEFON (07 21) 91 28 00TELEPHONE (07 21) 91 28 00 TELEFAX (07 21) 2 11 OSFAX (07 21) 2 11 OS
26.Januar 1998 17 211 (B/mr)26 January 1998 17 211 (B/mr)
BOMAG GmbH
Hellerwald
56154 BoppardBOMAG GmbH
Hellerwald
56154 Boppard
Verdichtunasaerät Compaction equipment
DIPL.-ING. R. LEMCKE DR.-ING. H. J. BROMMER DIPL.-ING. F. PETERSENDIPL.-ING. R. LEMCKE DR.-ING. H. J. BROMMER DIPL.-ING. F. PETERSEN
BISMARCKSTRASSE 16 76133 KARLSRUHEBISMARCKSTRASSE 16 76133 KARLSRUHE
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26.Januar 1998 17 211 (B/mr)26 January 1998 17 211 (B/mr)
Die Erfindung betrifft ein Verdichtungsgerät, dessen Antrieb durch einen Verbrennungsmotor erfolgt, der ein Schwungrad mit Lüfterflügeln aufweist zur Erzeugung eines Kühlluftstromes, der durch Luftführungselemente entlang den thermisch belasteten Bereichen des Motors geführt wird.The invention relates to a compression device driven by an internal combustion engine having a flywheel with fan blades for generating a cooling air flow which is guided by air guiding elements along the thermally stressed areas of the engine.
Beim Einbau derartiger luftgekühlter Motoren in kompakte Geräte ergeben sich häufig Temperaturprobleme im Motorraum. Diese treten besonders dann auf, wenn betriebsfähige Motoren inklusive Kraftstofftank, Luftfilter und Abgasschalldämpfer eingebaut werden. Die durch den Motor, insbesondere den Abgasschalldämpfer aufgeheizte Luft führt zu einer deutlichen Temperaturerhöhung des Kraftstoffes, aber auch der Verbrennungsluft und eventuell vorhandener elektrischer Bauteile wie Ventile, Lichtmaschine oder Spannungsregler. Meist sind diese Motoren zur Schalldämmung von einer äußeren Kapselung umgeben; dadurch wird der Wärmeaustausch mit der Umgebung zusätzlich erschwert und die Kapselung kann sich stark aufheizen. Nicht zuletzt erhöht sich bei derartigen in erhöhter Umgebungstemperatur laufenden Motoren auch die Schmieröltemperatur, was die Lebensdauer beeinträchtigt.When installing such air-cooled engines in compact devices, temperature problems often arise in the engine compartment. These occur particularly when operational engines are installed including a fuel tank, air filter and exhaust silencer. The air heated by the engine, in particular the exhaust silencer, leads to a significant increase in the temperature of the fuel, but also of the combustion air and any electrical components such as valves, alternators or voltage regulators. These engines are usually surrounded by an external enclosure for sound insulation; this makes heat exchange with the environment even more difficult and the enclosure can heat up considerably. Last but not least, when engines run in high ambient temperatures, the lubricating oil temperature also increases, which affects their service life.
Zur Verringerung dieser Temperaturprobleme ist die Installation zusätzlicher Lüfterflügel bekannt, die entweder elektrisch angetrieben werden oder an Hydraulikpumpen bzw. deren Kupplungen angebaut sind, die ihrerseits vom Motor angetrieben werden. Außerdem sind Lüfter bekannt, die an einem freien Kurbelwellenende des Motors angeordnet sind.To reduce these temperature problems, the installation of additional fan blades is known, which are either electrically driven or attached to hydraulic pumps or their couplings, which in turn are driven by the engine. Fans are also known that are arranged on a free crankshaft end of the engine.
All diese Maßnahmen haben jedoch den Nachteil zusätzlichen Platzbedarfes, was bei kompakter Bauweise meist unerwünscht ist. Außerdem ergeben sich erhebliche Zusatzkosten.However, all of these measures have the disadvantage of requiring additional space, which is usually undesirable in compact designs. They also result in considerable additional costs.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Temperaturbelastung des Motors auf platzsparende und kostengünstige Weise zu verringern.Based on this, the present invention is based on the object of reducing the temperature load on the engine in a space-saving and cost-effective manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem Schwungrad, distanziert von den genannten Lüfterflügeln, ein zusätzlicher Satz Lüfterflügel angeordnet ist und daß hiervon ein zusätzlicher Kühlluftstrom erzeugt wird, der zumindest teilweise die genannten Luftführungselemente an deren Außenseite umströmt und dabei von einer äußeren Kapselung umgeben ist.This object is achieved according to the invention in that an additional set of fan blades is arranged on the flywheel, at a distance from the said fan blades, and in that an additional cooling air flow is generated from this, which at least partially flows around the said air guide elements on their outside and is surrounded by an external encapsulation.
Hierdurch kann mit ein und demselben Bauteil, nämlich dem Schwungrad, sowohl die übliche Motorkühlung als auch eine Zusatzkühlung für die meist gehäuseartig um den Motor angeordneten Luftführungselemente erzeugt werden. Der zusätzliche Platz- und Kostenbedarf ist minimal, denn je nach Größe des Schwungrades kann der zusätzliche Satz Lüfterflügel entweder durch zusätzlich Öffnungen direkt im Schwungrad untergebracht werden oder am Rand des Schwungrades wird ein zusätzliches Lüfterrad in Form eines Aufsatzes montiert.This means that one and the same component, namely the flywheel, can be used to generate both the usual engine cooling and additional cooling for the air duct elements, which are usually arranged like a housing around the engine. The additional space and cost requirements are minimal because, depending on the size of the flywheel, the additional set of fan blades can either be accommodated directly in the flywheel through additional openings or an additional fan wheel can be mounted on the edge of the flywheel in the form of an attachment.
Man hat dabei freie Wahl, ob die zusätzlichen Lüfterflügel als Axial- oder Radiallüfter oder als kombinierter Lüfter fungieren. Dadurch ist eine optimale Anpassung an die gegebenen Platzverhältnisse möglich.You have a free choice as to whether the additional fan blades function as axial or radial fans or as a combined fan. This allows for optimal adaptation to the given space conditions.
Zweckmäßig werden die Zusatzaggregate, die für den Betrieb des Motors notwendig sind, wie etwa Tank, Regler, Lichtmaschine, Abgasdämpfer au-It is advisable to install the additional components required for the operation of the engine, such as the tank, regulator, alternator, exhaust silencer,
ßerhalb der Luftführungselemente untergebracht, so daß sie ebenso wie diese dem zusätzlichen Kühlluftstrom ausgesetzt sind.Located outside the air guide elements so that they are exposed to the additional cooling air flow just like these.
Der Kühllufteintritt ist vorzugsweise für beide Lüfterflügel der gleiche, so daß hier keine baulichen Veränderungen notwendig sind. Die Auftrennung in unterschiedliche Kühlluftströme erfolgt erst durch die distanzierte Anordnung der beiden Lüfterflügel im Schwungrad und durch die sich daran anschließende separate Ableitung beider Kühlluftströme. Dazu genügt es, wenn das Schwungrad entweder von einem zusätzlichen oder von einem verlängerten Gehäusering umgeben wird, der die separate Führung des zusätzlichen Kühlluftstromes übernimmt.The cooling air inlet is preferably the same for both fan blades, so that no structural changes are necessary here. The separation into different cooling air flows is only achieved by the distanced arrangement of the two fan blades in the flywheel and the subsequent separate discharge of both cooling air flows. To achieve this, it is sufficient if the flywheel is surrounded by either an additional or an extended housing ring, which takes over the separate guidance of the additional cooling air flow.
Es liegt dabei durchaus im Rahmen der Erfindung, die beiden Kühlluftströme teilweise schon vor dem Austritt aus der Kapselung miteinander zu vermischen, beispielsweise zusätzliche Kühlluft, die keine sehr heißen Gehäusebereiche passiert hat, in den Bereich der Luftführungselemente eintreten zu lassen und zur Motorkühlung heranzuziehen. Entsprechendes gilt auch in umgekehrter Richtung.It is certainly within the scope of the invention to partially mix the two cooling air flows with each other before they exit the encapsulation, for example to allow additional cooling air that has not passed through very hot housing areas to enter the area of the air guide elements and use it to cool the engine. The same applies in the opposite direction.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; dabei zeigtFurther features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments based on the drawing, in which
Figur 1 eine Seitenansicht der Antriebseinheit - im Bereich des Schwungrades in einem Axialschnitt;Figure 1 a side view of the drive unit - in the area of the flywheel in an axial section;
Figur 2 eine Vorderansicht gemäß Figur 1;Figure 2 is a front view according to Figure 1;
Figur 3 eine vergrößerte Darstellung des Schwungrades aus Figur 1 undFigure 3 is an enlarged view of the flywheel from Figure 1 and
Figur 4 eine vergrößerte Darstellung ähnlich Figur 3, jedoch bei einer alternativen Bauform.Figure 4 is an enlarged view similar to Figure 3, but with an alternative design.
In Figur 1 erkennt man deutlich das im Axialschnitt dargestellte Schwungrad 1. Es ist auf der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors 2 montiert,In Figure 1 you can clearly see the flywheel shown in axial section 1. It is mounted on the crankshaft of an internal combustion engine 2,
von dem man lediglich den mit umlaufenden Kühlrippen versehenen Zylinderkopf erkennt. Der Motor 2 ist weitgehend von Luftführungselementen umgeben, die ein Gehäuse um den Motor bilden und am linken Ende an dem Schwungrad 1 zusammenlaufen und dort zur Aufnahme der Kühlluft ausgebildet sind, während sie im gegenüberliegenden Bereich, vor allem hinter dem Zylinderkopf des Motors Auslaßöffnungen bilden.of which only the cylinder head with its surrounding cooling fins can be seen. The engine 2 is largely surrounded by air guide elements which form a housing around the engine and converge at the left end at the flywheel 1 and are designed there to take in the cooling air, while in the opposite area, especially behind the cylinder head of the engine, they form exhaust openings.
Das Schwungrad 1 ist in an sich bekannter Weise mit einem Satz Lüfterflügel 1a ausgerüstet. Diese Lüfterflügel laufen sowohl axial wie auch radial von innen nach außen und befördern Frischluft entsprechend den eingezeichneten kleinen Pfeilen innerhalb der Luftführungselemente 3 entlang dem Motorblock, insbesondere zum Zylinder und anderen thermisch hoch belasteten Bereichen.The flywheel 1 is equipped in a known manner with a set of fan blades 1a. These fan blades run both axially and radially from the inside to the outside and convey fresh air according to the small arrows drawn inside the air guide elements 3 along the engine block, in particular to the cylinder and other areas subject to high thermal stress.
Außerdem ist das Schwungrad aber auch an seinem freien Rand mit einem zusätzlichen Satz Lüfterflügel 1b bestückt. Diese Lüfterflügel laufen im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ziemlich genau radial und erzeugen einen zusätzlichen Kühlluftstrom, der außen um die Luftführungselemente 3 bzw. das dadurch gebildete Gehäuse herumgeleitet und dabei von einer äußeren Kapselung 4 mehr oder weniger geführt wird. Dieser zusätzliche Kühlluftstrom strömt durch Luftaustrittsöffnungen 5a eines Gehäuseringes 5, der sich an das Motorgehäuse anschließt und mit ihm zusammen für die getrennte Weiterführung beider Luftströme sorgt.In addition, the flywheel is also equipped with an additional set of fan blades 1b on its free edge. In the embodiment according to Figure 1, these fan blades run almost exactly radially and generate an additional cooling air flow that is directed around the outside of the air guide elements 3 or the housing formed thereby and is guided more or less by an external encapsulation 4. This additional cooling air flow flows through air outlet openings 5a of a housing ring 5, which is connected to the motor housing and together with it ensures the separate continuation of both air flows.
Der Motor mit seinen Luftführungselementen 3 und die Zusatzaggregate sind von einer äußeren Kapselung 4 umgeben. Sie weist in der Nähe des Schwungrades 1 eine Vielzahl von Lufteintrittsöffnungen 6a auf. Diese Lufteintrittsöffnungen führen zu einer Vorkammer 7, die durch eine Schottwand 8 den Lufteintritt zum Schwungrad abtrennt gegenüber den von den Lüfterflügeln 1a und 1b erzeugten Kühlluftströmungen. Die Schottwand 8 hat also lediglich Durchtrittsöffnungen für den KühllufteintrittThe engine with its air guide elements 3 and the additional units are surrounded by an external enclosure 4. It has a large number of air inlet openings 6a near the flywheel 1. These air inlet openings lead to a prechamber 7, which uses a bulkhead 8 to separate the air inlet to the flywheel from the cooling air flows generated by the fan blades 1a and 1b. The bulkhead 8 therefore only has openings for the cooling air inlet
zum Schwungrad 1 und trägt gegebenenfalls noch, wie in Figur 1 angedeutet, eine vom Motor 2 angetriebene Hydraulikpumpe 9 für den Antrieb eines Rüttlers oder dergleichen.to the flywheel 1 and optionally carries, as indicated in Figure 1, a hydraulic pump 9 driven by the engine 2 for driving a vibrator or the like.
Hinter der Schottwand 8 befinden sich im Zwischenraum zwischen dem Motorgehäuse und der Kapselung 4 ein Kraftstofftank 10, eine Lichtmaschine 11 mit Regler, ein Ansaugfilter 12 und ein Abgasschalldämpfer 13.Behind the bulkhead 8, in the space between the engine housing and the enclosure 4, there is a fuel tank 10, an alternator 11 with regulator, an intake filter 12 and an exhaust silencer 13.
Der Austritt der erwärmten Kühlluft aus dem durch die Luftführungselemente 3 gebildeten Gehäuse erfolgt vor allem im Bereich des Zylinders, wie in Figur 1 angedeutet und von dort auf kurzem Weg über Austrittsschlitze 6b der Kapselung 4 ins Freie. Über dies Luftaustrittsschlitze 6b strömt auch die von den zusätzlichen Lüfterflügeln 1b erzeugte Kühlluft ins Freie ab.The heated cooling air exits the housing formed by the air guide elements 3 primarily in the area of the cylinder, as indicated in Figure 1, and from there via a short path through outlet slots 6b of the encapsulation 4 into the open air. The cooling air generated by the additional fan blades 1b also flows out into the open air via these air outlet slots 6b.
Figur 3. zeigt eine vergrößerte Darstellung.des Schwungrades aus Figur Dabei sind in der oberen Hälfte des Schwungrades die zusätzlichen Lüfterflügel 1b durch ein eigenständiges Flügelrad gebildet, das in Axialrichtung an das Schwungrad 1 angeschraubt ist. Hingegen sind die zusätzlichen Lüfterflügel 1b in der unteren Zeichnungshälfte direkt an das Schwungrad angeformt, also beispielsweise mit angegossen.Figure 3 shows an enlarged view of the flywheel from Figure . In the upper half of the flywheel, the additional fan blades 1b are formed by a separate impeller that is screwed to the flywheel 1 in the axial direction. In contrast, the additional fan blades 1b in the lower half of the drawing are molded directly onto the flywheel, i.e. cast onto it, for example.
Außerdem erkennt man in Figur 3 den Gehäusering 5, der zusammen mit dem entsprechend ausgeformten Motorgehäuse für die separate Ableitung der beiden Kühlluftströme verantwortlich ist.In Figure 3 you can also see the housing ring 5, which together with the appropriately shaped motor housing is responsible for the separate discharge of the two cooling air streams.
Während in den vorangegangenen Figuren die zusätzlichen Lüfterflügel 1b jeweils einen radial gerichteten Luftstrom erzeugten, zeigt Figur 4 die Erzeugung eines axial gerichteten Luftstromes. Dazu sind die Lüfterflügel nicht an einem radialen, sondern an einem axial verlaufenden Rand des Schwungrades 1 angeordnet. Diese Lösung empfiehlt sich, wenn man eher in Radialrichtung als in Axialrichtung des Schwungrades Platz zur Verfügung hat. Der Gehäusering 5 läuft in diesem Fall radial etwas weiter außenWhile in the previous figures the additional fan blades 1b each generated a radially directed air flow, Figure 4 shows the generation of an axially directed air flow. For this purpose the fan blades are not arranged on a radial but on an axially running edge of the flywheel 1. This solution is recommended if space is available in the radial direction rather than in the axial direction of the flywheel. In this case the housing ring 5 runs radially slightly further outwards
und seine Luftaustrittsoffnungen 5a sind in Axialrichtung ein Stück nach innen versetzt.and its air outlet openings 5a are offset slightly inwards in the axial direction.
Allen Ausführungsbeispielen ist der Vorteil gemeinsam, daß man ohne Zusatzaggregate, allein durch kleine Flügelansätze am Schwungrad einen zusätzlichen Kühlluftstrom erzeugt, der separat zur Motorkühlung zur Außenkühlung des Motorgehäuses zur Verfügung steht. Man erhält dadurch einen kompakten, gekapselten Antrieb, der insbesondere für handgeführte Verdichtungsgeräte geeignet ist.All embodiments have the advantage that an additional cooling air flow is generated without additional units, just by small blade attachments on the flywheel, which is available separately from the engine cooling for external cooling of the engine housing. This creates a compact, encapsulated drive that is particularly suitable for hand-held compaction devices.
Claims (8)
dadurch gekennzeichnet,2. Compaction device according to claim 1,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,3. Compaction device according to claim 1,
characterized,
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