带有径向鼓风机的手持式加工设备的制作方法

本发明涉及一种带有径向鼓风机(radialgeblaese)的手持式加工设备。这种加工设备例如作为手持式的、机动的园艺-或林业加工设备得以使用，比如修篱刀具、修篱剪、机动镰刀、高位枝修剪器、吹叶机、清扫机、动力锯、割草机和松土机，其中，内燃机或电池供给的电动机用作马达驱动器。

背景技术：

径向鼓风机例如用于给内燃机或电动机供应冷却空气，或者为抽吸设备或吹扫设备提供抽吸空气或吹扫空气。因此公开文献de10245418a1公开了一种特殊的用于冷却内燃机的径向鼓风机，并且公开文献de102005003275a1公开了一种特殊的用于可背部承载的抽吸-/吹扫设备的径向鼓风机。

对于这种加工设备，噪音形成往往是一个重要的因素。特别是对于带有与内燃机相比相对轻便的、蓄电池供给的电动机作为用于加工工具的驱动马达的设备，通过鼓风机引起的噪音形成会明显助于设备的总体噪音排放。

技术实现要素：

本发明的目的在于，基于该技术问题提供一种开篇所述类型的手持式加工设备，其相比于传统的这类设备能实现伴随着尤其在其径向鼓风机方面相对较小的噪音排放的运行。

本发明通过提供一种具有权利要求1的特征的手持式加工设备来解决该问题。

在根据本发明的加工设备中，径向鼓风机包括鼓风机轮和空气通道，该空气通道包括包围鼓风机轮的螺旋区段和联接到该螺旋区段的、在空气流动方向上呈漏斗形地扩展的出口漏斗区段(auslasstrichterabschnitt)，该螺旋区段带有在空气流动方向上增大的通道横截面，该出口漏斗区段带有径向内部的限制壁和径向外部的限制壁，其中，出口漏斗区段终止于空气出口开口，该空气出口开口的出口宽度小于鼓风机轮的外直径。在此，出口漏斗区段的径向内部的和/或径向外部的限制壁具有与螺旋区段相反的曲率，并且在出口漏斗区段中，在径向内部的和径向外部的限制壁之间布置有中间壁，其中，该中间壁以与螺旋区段相反的曲率伸延，并且把出口漏斗区段划分成相应在空气流动方向上呈漏斗形地扩展的两个部分区段。

通过径向鼓风机的这种特殊设计，加工设备仅导致相对较小的由鼓风机所致的噪音排放，尤其与无中间壁的传统的径向鼓风机或者采用其它方式的中间壁设计或者包围鼓风机轮的螺旋区段和联接到该螺旋区段的出口漏斗区段的其它方式的设计的情况下相比更小的噪音排放，这比如也可以通过实验得到验证。这种减小的由鼓风机引起的噪音排放有利地为如下提供了前提条件：相比于现有技术在整体上改善设备的声学质量并且在运行中在整体上赋予设备高品质的声学。

尤其如下措施有助于径向鼓风机(更准确地说由其提供的空气流)的这种噪音最小化：将中间壁在出口漏斗区段中布置在该出口漏斗区段的两个径向的限制壁之间，在此给予中间壁与螺旋区段相反的曲率走向，并且通过中间壁如此地把出口漏斗区段划分成两个部分区段，使得每个部分区段在其方面都在空气流动方向上呈漏斗形地扩展。由此在出口漏斗区段的布置中间壁的区域中，既不会因两个径向的限制壁的走向也不会因中间壁的走向而引起空气流动横截面在空气流动方向上减小。而是空气通过横截面在空气流动方向上在两个部分区段的每一个中由于其漏斗形的扩展而连续地(优选稳步)增大。

在本发明的一种改进方案中，中间壁相距径向内部的限制壁的内部横向间距和中间壁相距径向外部的限制壁的外部横向间距一样大，或者最多相差10%，优选最多相差5%，也就是说，那么较大的横向间距比较小的横向间距最多大10%或5%。这定义了中间壁基本上纵向居中地布置在出口漏斗区段的两个径向限制壁之间。已表明，中间壁在出口漏斗区段中的基本上纵向居中的位置位于对减小气流噪音具有特别有利的影响。在备选的改进方案中，中间壁按其它方式布置，例如相对于两个径向限制壁具有明显不同的横向间距。

在本发明的一种改进方案中，中间壁与径向内部的限制壁之间的内部横截面积和中间壁与径向外部的限制壁之间的外部横截面积一样大，或者最多相差10%，尤其最多相差5%。已表明，由在出口漏斗区段中的径向内部的和径向外部的限制壁径向地限定的可供气流使用的横截面通过中间壁的这种面积相等的划分，对减小空气流动噪音具有特别有利的影响。在备选的实施方案中，中间壁在形成明显不同的横截面积的情况下按其它方式布置。

在本发明的一种改进方案中，中间壁的壁厚横向于空气流动方向是恒定的，或者最大的壁厚比最小的壁厚大最多10%。这意味着，中间壁在空气流动方向上以恒定的或无论如何仅波动较小的壁厚延伸，这避免了相应的由壁引起的流动噪音。在备选的改进方案中，中间壁的壁厚在其沿空气流动方向的走向中在更大的程度上变化，例如以壁厚在空气流动方向上楔形增大的形式。

在本发明的一种改进方案中，中间壁在空气流动方向上与空气出口开口齐平地结束，或者以一段间距终止于其之前，所述间距最多为中间壁的在空气流动方向上的长度的10%，和/或最多为中间壁的壁厚的双倍。已表明，中间壁的这种布置同样有助于减小由径向鼓风机导致的流动噪音。在备选的改进方案中，中间壁以更大间距终止于空气出口开口之前，例如，以大于中间壁长度在空气流动方向上的10%或者大于中间壁厚度的双倍的间距。

在本发明的一种改进方案中，中间壁以入流侧的壁侧边延伸到螺旋区段和出口漏斗区段的过渡区域中。该措施也证实为非常有利于减小鼓风机引起的噪音排放。在备选的改进方案中，中间壁在空气流动方向上并非已经起始于该过渡区域中，而是以相距该过渡区域的在下游的间距起始于出口漏斗区段中。

在本发明的一种改进方案中，出口漏斗区段的径向内部的和/或径向外部的限制壁与空气流动方向相反地延长到螺旋区段中，并且在螺旋区段和出口漏斗区段的过渡区域中变换其曲率方向。该措施也正式为非常有利于减小鼓风机引起的噪音排放。在一种特殊的实施方案中，径向外部的限制壁围绕鼓风机轮的整个圆周延长到螺旋区段中，并且在空气通道的螺旋区段中形成其径向外部的限制壁，其中，该径向外部的限制壁在其上游的端部处与出口漏斗区段的径向内部的限制壁合并。在备选的设计方案中，出口漏斗区段的两个径向的限制壁中的每一个，或者至少径向内部的限制壁并不延长到螺旋区段中，并且/或者并不在过渡区域中变换曲率方向。

在本发明的一种改进方案中，中间壁无穿孔地封闭地构造。这意味着，在两个部分区段之间不存在穿过中间壁的空气流动连通，出口漏斗区段被中间壁划分成所述两个部分区段。这也有助于减小鼓风机的气流噪音。在备选的改进方案中，中间壁由穿孔壁形成。

在本发明的一种改进方案中，中间壁、径向内部的限制壁和径向外部的限制壁中的至少一个具有消音表面和/或由吸音材料形成，其中，“消音”当前在广义上也应理解成减小声音。通过消音表面或吸音材料，相应的壁即中继壁和/或径向内部的限制壁和/或径向外部的限制壁能够相应地作为消音元件起作用，并且由此附加地有助于减小空气流动噪音。在备选的改进方案中，相应的壁具有无消音特性的表面或者该壁由无吸音特性的材料形成。

在本发明的一种改进方案中，加工设备具有加工工具、用于该加工工具和/或径向鼓风机的电驱动马达和用于该驱动马达的冷却空气引导部，其中，径向鼓风机布置在冷却空气引导部中。相比于使用内燃机，通过使用电驱动马达，产生了减小的马达运行噪音，并且通过径向鼓风机可以有效地利用冷却空气来冷却电驱动马达，同时径向鼓风机的噪音排放较小。在备选的改进方案中，加工设备具有内燃机，作为用于加工工具和/或用于径向鼓风机的驱动马达。

本发明还包括如下实施方案，其中中间壁通过多个单壁表示，这些单壁在出口漏斗区段中彼此间隔开地布置在径向内部的和径向外部的限制壁之间，并且以与螺旋区段相反的曲率伸延，并把出口漏斗区段划分成相应数量的相应在空气流动方向上呈漏斗形地扩展的多于两个部分区段。在这种情况下优选地，各个中间壁等间距地间隔开，并且/或者这些部分区段具有彼此相等的大小，或者具有彼此仅略微不同的横截面积。

附图说明

有利的实施形式在附图中示出。接下来详细阐述本发明的这些和其它的有利实施形式。其中：

图1示出带有加工工具、驱动马达和具有径向鼓风机的冷却空气引导部的手持式加工设备的示意框图；

图2示出根据图1类型的以修草机形式的加工设备的侧视图；

图3示出图2的设备的马达壳体部分在马达壳体半部被取下时的详细侧视图；

图4示出例如可在根据图1至3类型的加工设备中使用的径向鼓风机沿着图3中的线iv-iv剖切的剖视图；和

图5示出该径向鼓风机的沿着图3中的方向v从下面观察的侧视图。

具体实施方式

图1至3中以示范性的实现方案示出的手持式加工设备尤其可以是手持式园艺-或林业加工设备，且包含径向鼓风机1，如由图4和5可更清楚地看出，该径向鼓风机具有鼓风机轮2和空气通道3，该空气通道包括包围鼓风机轮2的螺旋区段3a和联接到该螺旋区段3a的、在空气流动方向lr上呈漏斗形地扩展的出口漏斗区段3b，该螺旋区段带有在空气流动方向lr上增大的通道横截面qk，该出口漏斗区段带有径向内部的限制壁4a和径向外部的限制壁4b。出口漏斗区段3b终止于空气出口开口6，该空气出口开口的出口宽度ab小于鼓风机轮2的外直径dg。出口漏斗区段3b的径向内部的限制壁4a和/或径向外部的限制壁4b具有与螺旋区段3a相反的曲率。在图4和5的实现方案中，两个限制壁4a、4b具有与螺旋区段3a相反的曲率，更准确地说，螺旋区段具有顺时针的曲率，而出口漏斗区段3b的两个限制壁4a、4b具有逆时针的曲率。空气通道3尤其可以通过对鼓风机壳体1a的相应设计而在其内部形成，其中，鼓风机轮2可旋转运动地放入到鼓风机壳体1a中，并且鼓风机壳体1a例如可以由两个相互连接的壳体半罩构建，如在所示的实施方案中那样。

在出口漏斗区段3b中，在径向内部的限制壁4a和径向外部的限制壁4b之间布置有中间壁5，该中间壁以与螺旋区段3a相反的曲率伸延，即在图4中以逆时针的曲率，并且把出口漏斗区段3b划分成相应在空气流动方向lr上呈漏斗形地扩展的两个部分区段8a、8b。

在相应的实施方案中，比如在图1至3的示例中，加工设备包含有加工工具11、用于该加工工具11和/或径向鼓风机1的电驱动马达9、和用于该驱动马达9的冷却空气引导部10，其中，径向鼓风机1布置在冷却空气引导部10中。在备选的实施方案中，加工设备包含有内燃机作为驱动马达，来代替电驱动马达9。

在图1至3的所示的实现方案中，驱动马达9位于马达壳体13中，其中，冷却空气引导部10从空气入口12延伸到壳体13中直至离开径向鼓风机1或离开马达壳体13的空气出口开口6。驱动马达9和可选的其它待冷却的设备部件位于冷却空气引导部10中，且径向鼓风机1负责必需的冷却空气流，其中，径向鼓风机优选被驱动马达9驱动，备选地被其他驱动部驱动。在所示的实现方案中，加工设备是所谓的杆型的，其中加工工具11经由设备杆14与马达壳体13连接，并且，驱动马达9的驱动轴穿过该杆14通向加工工具11。在备选的实现方案中，加工设备是无杆类型的，其中加工工具11例如定位在马达壳体13中或者直接联接到该马达壳体。

在有利的实施方案中比如在所示的实施例中，中间壁5相距径向内部的限制壁4a的内部横向间距qa1和中间壁5相距径向外部的限制壁4b的外部横向间距qa2一样大，或者最多相差10%，在优选的实现方案中最多相差5%。在此不言而喻的是，两个横向间距qa1、qa2相应地参照中间壁5的沿着其纵向延伸段的相同点，在图4中示范性地命名为点pz，因为两个横向间距qa1、qa2由于两个部分区段8a、8b沿空气流动方向呈漏斗形地扩展而增大。备选地或附加地，中间壁5与径向内部的限制壁4a之间的内部横截面积qf1和中间壁5与径向外部的限制壁4b之间的外部横截面积qf2一样大，或者最多相差10%，尤其最多相差5%，这里再次参照中间壁5的沿着其纵向延伸段的相同点。

这相应意味着，出口漏斗区段3b被中间壁5分成两个在流动技术上平行的部分区段8a、8b，这些部分区段带有基本上相同的或者无论如何彼此差别不大的流过横截面，其中，两个部分区段8a、8b在其沿空气流动方向lr的走向中维持这个基本上相同的或者彼此相差不大的流过横截面，而两个部分区段8a、8b中的每一个的流过横截面就其本身而言在空气流动方向lr上由于漏斗形的扩展而连续地(优选稳步)增大。对于特定应用而言可以备选地设置成，中间壁5明显朝向出口漏斗区段3b的两个径向的限制壁4a、4b之一偏移地布置。

在有利的实施方案中如在所示实施例中，中间壁5的壁厚wd横向于空气流动方向lr是恒定的。备选地，壁厚wd虽然不是恒定的，但最多波动10%。此外备选地对于某些应用可能期望的是，壁厚沿着中间壁5的纵向伸延段在更大的程度上变化，例如楔形地在楔底脚处具有最大的壁厚，该最大的壁厚那么通常比在楔顶尖处的最小壁厚大多倍。

在有利的实施方案中，中间壁5在空气流动方向lr上与空气出口开口6齐平地结束，或者以间距aw终止于其之前，该间距虽然大于零，但最多为中间壁5在空气流动方向lr上的长度wl的10%，和/或最多为中间壁5的壁厚wd的双倍，如所示实施例中那样。在备选的实施方案中，中间壁5以更大的间距aw终止于空气出口开口6之前。

在有利的实现方案中如在所示实施例中，中间壁5的壁厚wd最多为空气出口开口4的出口宽度ab的5%。备选地对于某些应用可能期望的是，选取中间壁5的相对于其更大的壁厚wd。

在有利的实施方案中，中间壁5以入流侧的壁侧边5a延伸至螺旋区段3a和出口漏斗区段3b的过渡区域7中。已表明，中间壁5的在螺旋区段3a的方向上这种相对远地伸入到空气通道3中的延伸段对于所期望的噪音减小而言非常有利。

在相应的实现方案中，出口漏斗区段3b的径向内部的和/或径向外部的限制壁4a、4b逆着空气流动方向lr延长到螺旋区段3a中，并且在过渡区域7中变换其曲率方向。在所示示例中，径向内部的限制壁4a延伸至入流侧的端部棱边15进入到螺旋区段3a中，并且在过渡区域7中的相关的转折点w1处变换其曲率方向。径向外部的限制壁4b围绕鼓风机轮2延长到整个螺旋区段3a中，并且在合并点vp处与径向内部的限制壁4a合并。此外，径向外部的限制壁4b在过渡区域7中的转折点w2处变换其曲率方向。对于某些应用而言，可能值得期望一种备选的实现方案，其中径向的限制壁4a、4b(尤其径向内部的限制壁4a)并不在过渡区域7中变换其曲率方向，或者并不延长到螺旋区段3a中。

在相应的实施方案中如在所示实施例中，中间壁5无穿孔地封闭地构造，也就是说，中间壁5在两个部分区段8a、8b之间没有开口，该中间壁把出口漏斗区段3b划分成所述两个部分区段。对于某些应用而言，可能期望一种备选的实现方案，其中，中间壁5形成为带有一个或多个穿孔开口的穿孔壁。

在有利的实现方案中如在所示示例中，中间壁5具有消音表面5b，和/或由吸音材料形成。对于这种应用目的来说，适合于提供这种消音特性的表面涂层或表面造型本身是已知的，因而这在此不需要详细阐述。在备选的实施方案中，中间壁5可以在没有消音表面的情况下由非吸音材料形成。

如所示的和上面阐述的实施例清楚表明的那样，本发明提供了一种手持式的加工设备，其以非常有利的方式鉴于其径向鼓风机的较小的噪音排放得到了优化。加工设备尤其可以是任意常规类型的手持式园艺-或林业加工设备，只要在其中使用径向鼓风机。