Brevet FR2687191A1 — publié le 19930813

Machine-outil guidée manuellement, comme par exemple une scie à moteur à chaîne, une tronçonneuse à meule ou ana- logues La présente invention concerne une machine-outil guidée manuellement, comme par exemple une scie à moteur à chaîne, une tronçonneuse à meule ou analogues, équipée d'un moteur thermique monté dans une enveloppe et destiné à en- traîner un outil, d'un ventilateur à air de refroidissement dont la roue de ventilateur aspire axialement de l'air de refroidissement et le refoule dans le sens de rotation de la roue tangentiellement vers le moteur thermique, et d'un conduit monté du côté refoulement du ventilateur et destiné à dévier de l'air comburant hors du courant d'air de re- froidissement, l'air comburant ainsi dévié passant dans un espace à air d'o le moteur thermique aspire l'air combu- rant. Une machine-outil de ce genre, par exemple une scie à moteur à chaîne, est connue grâce au brevet allemand DE 3708289 Al L'air de refroidissement est aspiré axiale- ment par la roue de ventilateur, puis refoulé radialement par les aubes disposées à sa périphérie et s'écoule par l'intermédiaire d'un serpentin à air de refroidissement en direction du moteur thermique Parallèlement à la périphé- rie de sortie de la roue de ventilateur s'étend une paroi de guidage d'air qui entoure l'ouverture d'entrée d'un conduit d'air s'étendant dans la direction de rotation de la roue de ventilateur et par lequel de l'air comburant est dévié dans un espace à air Etant donné qu'avec l'air de refroidissement sont également aspirées des particules de saleté en quantité considérable et que le conduit s'étend dans le sens de rotation tangentiellement à partir de la roue de ventilateur, ces particules de saleté entrent dans le conduit d'air et sont refoulées dans le corps du carbu- rateur o elles doivent être retenues par un filtre à air. Un tel filtre à air sera donc rapidement obstrué par des particules de saleté et devra par conséquent être nettoyé au bout d'une courte durée d'utilisation et, dans certains cas, même être remplacé. La présente invention a pour but de perfectionner une machine-outil du genre connu de telle manière que le courant d'air comburant dévié hors du courant d'air de re- froidissement soit dans une large mesure exempt de particu- les de saleté grossières, afin d'éviter des accumulations de saletés dans le corps du carburateur. Ce but est atteint, en ce qui concerne une machi- ne-outil guidée manuellement comme par exemple une scie à moteur à chaîne, une tronçonneuse à meule ou analogues, équipée d'un moteur thermique monté dans une enveloppe et destiné à entraîner un outil, d'un ventilateur à air de re- froidissement dont la roue aspire axialement de l'air de refroidissement et le refoule dans le sens de rotation de la roue tangentiellement vers le moteur thermique, et d'un conduit monté du côté refoulement du ventilateur et destiné à dévier de l'air comburant hors du courant d'air de re- froidissement, l'air comburant ainsi dévié passant dans un espace à air d'o le moteur thermique aspire l'air combu- rant, selon l'invention par le fait que le conduit est en U et a l'ouverture de l'U tournée vers les aubes de la roue de ventilateur, le fond du conduit se trouvant à une cer- taine distance de la périphérie de sortie de la roue de ventilateur, et que dans le sens d'écoulement de l'air de refroidissement il est ménagé, à une certaine distance de la roue de ventilateur, dans le fond du conduit un passage pour faire passer l'air comburant dans l'espace à air, l'axe médian perpendiculaire au plan du passage se trouvant sous un angle (P) d'environ 70 à 1800 par rapport à la di- rection d'écoulement, sensiblement prépondérante au niveau du passage précité, de l'air de refroidissement refoulé. Grâce au conduit réalisé en forme de U le courant d'air s'écoulant à partir de la roue de ventilateur, en passant par le serpentin à air de refroidissement, vers le moteur thermique est canalisé, de sorte que l'écoulement turbulent se trouve stabilisé et comporte une composante d'écoulement sensiblement uniforme dans la direction péri- phérique du conduit Le passage ménagé dans le fond du con- duit et communiquant avec l'espace à air assure, du fait de sa disposition et de la pression d'air statique en présen- ce, un transfert d'air de refroidissement dans l'espace à air, alors que les particules de saleté entraînées dans la direction longitudinale du conduit ne sont pas à même, en raison de leur forte composante de vitesse, d'effectuer le changement de direction nécessaire pour qu'elles traversent le passage, et passent devant celui-ci Le dimensionnement est tel que même de petites particules de saleté présen- tent, pour la vitesse de rotation de service de la roue de ventilateur, une vitesse orbitale telle qu'un changement de direction leur permettant de traverser le passage est rendu difficile Par conséquent, l'air comburant entrant à tra- vers le passage est dans une large mesure exempt de parti- cules de saleté de sorte que le filtre à air prévu peut être réalisé en vue d'éliminer par filtrage des particules de poussière les plus fines et n'est pas obstrué par de grosses particules de saleté même durant un temps de fonc- tionnement prolongé. Avantageusement, ledit passage s'étend sur toute la largeur du conduit en U ou est plus large que le conduit en U Si la largeur du passage est rendue supérieure à sa hauteur, mesurée dans la direction d'écoulement de l'air de refroidissement, alors l'action de séparation mécanique est très importante. De préférence, le fond du conduit en U est formé de deux parties disposées sous un certain angle l'une par rapport à l'autre, auquel cas, dans une forme de réalisa- tion envisageable, c'est la partie du fond située à l'arri- ère dans le sens d'écoulement de l'air de refroidissement qui présente le passage La partie arrière du fond se trou- ve alors sous un angle inférieur à 450 par rapport à la di- rection d'écoulement de l'air de refroidissement, faisant ainsi obstacle à l'entrée de particules de saleté. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention le bord avant, dans le sens d'écoulement de l'air de refroidissement, du passage précité fait saillie en forme de rampe en direction de la roue de ventilateur. D'autres caractéristiques avantageuses de l'in- vention consistent en ce que le conduit en U s'étend sur une partie de la région située entre la roue de ventilateur et ledit passage et en ce que l'une des parois latérales du conduit en U s'étend, du côté de la roue de ventilateur tourné vers le moteur thermique, jusqu'au périmètre de sor- tie de la roue de ventilateur et recouvre de préférence la circonférence de sortie légèrement en direction axiale. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention l'une des parois latérales est prolongée, dans le sens d'écoulement du courant d'air de refroidissement au-delà du passage précité et se termine de préférence en pointe, ladite paroi latérale faisant en particulier suite à une partie de l'enveloppe qui, formant couverture, s'é- tend au-delà de l'ouverture de sortie frontale du conduit précité, l'autre côté frontal du conduit en U étant avanta- geusement formé d'une paroi extérieure de l'enveloppe. L'invention est expliquée plus en détail ci- dessous à l'aide d'exemples de réalisation illustrés aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente schématiquement une vue partielle d'un moteur thermique refroidi par air et monté dans l'enveloppe d'une machine-outil; la figure 2 est une vue de dessus de l'enveloppe partielle de la figure 1, observée à partir du moteur ther- mique; la figure 3 est une coupe suivant la ligne III- III de la figure 2; la figure 4 est une vue de l'enveloppe partielle suivant la flèche IV de la figure 2; la figure 5 représente, en coupe, une enveloppe partielle modifiée par rapport à la figure 1; et la figure 6 est une vue en coupe partielle d'un autre exemple de réalisation d'une enveloppe partielle sui- vant la figure 1. L'enveloppe partielle 1 en forme de cuvette re- présentée sur la figure 1 entoure le cylindre 2 d'un moteur thermique 3 et sert à guider un courant d'air de refroidis- sement 4 qui est produit par une roue de ventilateur 5. L'air de refroidissement entre, en passant par une ouvertu- re centrale axiale 6, dans la roue de ventilateur 5 et est refoulé par l'intermédiaire d'aubes à air de refroidisse- ment 7 sensiblement tangentiellement dans un serpentin à air de refroidissement 8 d'o le courant d'air de refroidissement 4 sort tangentiellement en direction du cylindre 2 du moteur thermique 3. La roue de ventilateur 5 est montée sur l'une 9 des extrémités du vilebrequin du moteur thermique 3 et se trouve, en vue de dessus du moteur thermique 3, à côté du cylindre 2. L'enveloppe partielle 1 présente une paroi de séparation 10 qui sépare le moteur thermique 3 d'un espace à air il d'o le moteur thermique aspire l'air comburant par l'intermédiaire d'un filtre à air 12 La paroi de sépa- ration 10 porte une paroi 13 de guidage d'air qui, dispo- sée à peu près perpendiculairement à la paroi de sépara- tion, s'étend entre la face frontale, côté moteur thermi- que, de la roue de ventilateur 5 et le cylindre 2 La paroi de guidage d'air 13 se trouve à proximité de la face fron- tale, côté moteur thermique, de la roue de ventilateur 5; de préférence, un prolongement inférieur 13 a de la paroi 13 pénètre, pour un observateur regardant la roue de ventila- teur 5 en vue axiale, dans le périmètre de sortie 14 de la roue de ventilateur 5. En regard de la paroi de guidage d'air 13 se trouve, du moins en ce qui concerne sa partie 13 b détournée de la roue de ventilateur 5, à une certaine distance une paroi d'enveloppe extérieure 15 qui pour sa part est dispo- sée à peu près perpendiculairement à la paroi de séparation et est prolongée par une partie 26 formant couverture (figure 5), laquelle, observée en vue de dessus du cylindre 2, recouvre la roue de ventilateur 5 La paroi de guidage d'air 13 et la paroi d'enveloppe extérieure 15 limitent latéralement un conduit radial 18 en U dont le fond 16 est formé d'une partie de la paroi de séparation 10 et qui est ouvert du côté de la roue de ventilateur 5 Le fond 16 du conduit se trouve à une certaine distance du périmètre de sortie 14 de la roue de ventilateur 5 et est divisé, dans l'exemple de réalisation représenté, dans le sens d'écoule- ment de l'air de refroidissement 4 en une partie avant 16 a et une partie arrière 16 b Comme le montre l'exemple de ré- alisation de la figure 1, la partie 16 b du fond, située à l'arrière dans le sens d'écoulement du courant d'air de re- froidissement 2, est coudée en direction du cylindre 2, cette partie arrière 16 b formant avec la direction d'écou- lement 17, prédominante dans cette région, de l'air de re- froidissement un angle a qui peut être de 450 au maximum. Dans l'exemple de réalisation représenté l'angle a est d'environ 300 Le conduit 18 a l'ouverture de 1 'U tournée vers les aubes 7 de la roue de ventilateur 5 de sorte que le courant d'air de refroidissement sortant du serpentin à air de refroidissement 8 est guidé par le conduit 18. Dans la région de l'extrémité de la partie 13 b de la paroi de guidage d'air 13 est disposé dans la partie 16 b du fond un passage 20 qui se trouve à une certaine distance de la partie formant couverture 26 de l'enveloppe partielle 1 et par l'intermédiaire duquel de l'air comburant est dé- vié à partir du courant d'air de refroidissement 4 dans l'espace à air 11 La direction d'écoulement 19 de l'air comburant forme avec la direction d'écoulement 17 de l'air de refroidissement un angle P qui est compris sensiblement entre 70 et 1800 et, en particulier, entre 90 et 1500 Dans l'exemple de réalisation représenté l'angle P est de 1150. La direction d'écoulement peut également être représentée en tant que perpendiculaire au plan du passage 20 de sorte que dans l'exemple de réalisation des figures 1 à 5 l'axe médian du passage 20 perpendiculaire à son plan fait un angle P d'environ 70 à 1800 avec la direction d'écoulement 17 de l'air de refroidissement refoulé. Le passage 20 s'étend sensiblement sur toute la largeur B du conduit en U (figure 3), lequel se rétrécit, dans l'exemple de réalisation représenté, avantageusement en direction du passage 20 afin d'élever la vitesse d'écou- lement Le passage 20 peut avantageusement, comme représen- té sur la figure 1, se trouver au niveau de l'extrémité de la paroi de guidage d'air 13, de sorte que le conduit en U 18 fait suite au passage 20 dans le sens contraire au sens d'écoulement Dans ce cas le conduit 18 s'étend sensible- ment jusqu'à la hauteur de la roue de ventilateur 5 (figure 1) Le courant d'air de refroidissement 4 est guidé à par- tir du conduit en U 18 en direction du moteur thermique 3, l'air de refroidissement présentant dans la région du pas- sage 20 sensiblement une direction d'écoulement 17 qui fait un angle î avec la partie 16 b du fond La vitesse d'écoule- ment obtenue du fait que l'air de refroidissement est guidé par le conduit 18 est également celle des particules de sa- leté entraînées, lesquelles, en raison de leur vitesse or- bitale ainsi obtenue, ne peuvent pas suivre le changement de direction de l'air comburant dévié dans la direction 19 et passent par conséquent devant l'ouverture 20 Pour obte- nir une vitesse d'écoulement élevée des particules de sale- té le conduit 18 se rétrécit en direction du passage 20 A cet égard l'axe longitudinal médian 21 du passage 20 peut, dans la direction d'écoulement d'air de refroidissement, être parallèle à la paroi extérieure 15 de l'enveloppe (fi- gure 4) Afin d'obtenir une forte action de séparation dy- namique au niveau du passage 20 celui-ci présente de préfé- rence une largeur b supérieure à sa hauteur h, comme repré- senté en pointillé sur la figure 4 La forme du passage peut être rectangulaire, circulaire, ovale, trapézoïdale ou présenter une forme géométrique appropriée analogue. Pour obtenir que des particules de saleté passant à proximité de la partie 16 a du fond 16 n'entrent pas dans le passage le bord 22 de celui-ci, situé à l'avant dans le sens d'écoulement de l'air de refroidissement, peut faire saillie à la manière d'une rampe dans le conduit 18, comme représenté sur la figure 5 Ceci est obtenu aisément par le fait que la partie arrière 16 b du fond 16 forme avec la partie avant 16 a de ce dernier un angle obtus y d'environ 1850 qui est ouvert du côté du moteur thermique 3. Sur la figure 5 la paroi de guidage d'air 13 dis- posée perpendiculairement à la paroi de séparation 10 est prolongée au-delà du passage 20 jusqu'à la partie formant couverture 26, ce qui influe favorablement sur le taux de séparation De préférence, la paroi de guidage d'air 13 se termine en pointe et rejoint avec la pointe la partie 26 formant couverture. Dans la paroi de séparation 10 est prévue, comme représenté par les vues de dessus des figures 2 et 4, une ouverture 30 destinée à faire communiquer le carburateur (non représenté) disposé dans l'espace à air il avec le mo- teur thermique 3 L'ouverture circulaire 30 se trouve à cô- té du conduit en U 18 au-dessous du passage 20 Au-dessus de l'ouverture 30 sont prévus des évidements 31 et 32 à travers lesquels la bougie ou d'autres accessoires du mo- teur thermique 3 peuvent être installés. Sur la figure 1 l'enveloppe partielle 1 est re- présentée en tant que partie intérieure de l'ensemble de l'enveloppe et entourée d'une enveloppe extérieure 24 Le conduit servant à dévier l'air comburant est en l'occurren- ce formé par un soufflet 25 qui est noué dans le passage 20 et se trouve, ou est noué, à son autre extrémité dans une ouverture de l'enveloppe extérieure 24 Il peut également être avantageux de prévoir l'enveloppe partielle 1 elle- même en tant qu'enveloppe extérieure. De plus, il peut être avantageux de réaliser le passage 20 sous la forme de multiples orifices individuels de façon à former une grille ou analogue. L'enveloppe partielle représentée dans l'exemple de réalisation de la figure 6 correspond, dans sa structure de base, à celle de la figure 1, raison pour laquelle des pièces correspondantes sont désignées par les mêmes chif- fres de référence A la différence de la forme de réalisa- tion de la figure 1 le conduit faisant suite au passage 20 et destiné à guider l'air comburant s'étend dans le sens contraire à celui de l'écoulement dans le conduit d'air de refroidissement 18 Par conséquent, l'air comburant doit en définitive effectuer un renvoi de 1800 pour pouvoir s'écou- ler vers le filtre à air 12. 1 1 REVENDICATIONS 1 Machine-outil guidée manuellement, comme par exemple une scie à moteur à chaîne, une tronçonneuse à meu- le ou analogues, équipée d'un moteur thermique ( 3) monté dans une enveloppe et destiné à entraîner un outil, d'un ventilateur à air de refroidissement dont la roue de venti- lateur ( 5) aspire axialement de l'air de refroidissement et refoule celui-ci dans le sens de rotation de la roue tan- gentiellement vers le moteur thermique ( 3) ainsi que d'un conduit ( 18) monté du côté refoulement du ventilateur et destiné à dévier de l'air comburant hors du courant d'air de refroidissement ( 4), de sorte que l'air comburant dévié est transféré dans un espace à air ( 11) d'o le moteur thermique ( 3) aspire l'air comburant, caractérisée en ce que le conduit ( 18) est réalisé sous une forme en U et a l'ouverture de 1 'U tournée vers les aubes ( 7) de la roue de ventilateur ( 5), le fond ( 16) du conduit se trouvant à une certaine distance de la circonférence de sortie ( 14) de la roue de ventilateur ( 5), en ce que dans le sens d'écoule- ment de l'air de refroidissement ( 4) est ménagé, à une cer- taine distance de la roue de ventilateur ( 5), dans le fond ( 16) un passage ( 20) pour le transfert de l'air comburant dans l'espace à air ( 11), l'axe médian ( 19) perpendiculaire au plan du passage ( 20) faisant un angle (f) d'environ 70 à 1800 avec la direction d'écoulement ( 17), sensiblement pré- dominante dans la région du passage ( 20), de l'air de re- froidissement refoulé. 2 Machine-outil selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que le passage ( 20) s'étend sur toute la largeur (B) du conduit en U ( 18) ou est plus large que le conduit en U. 3 Machine-outil selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le passage ( 20) présente une largeur supérieure à sa hauteur mesurée dans la direction d'écoule- ment de l'air de refroidissement. 4 Machine-outil selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisée en ce que le fond ( 16) du conduit en U ( 18) se compose de deux parties for- mant fond ( 16 a, 16 b), qui font suite l'une à l'autre sous un certain angle dans la direction d'écoulement d'air de refroidissement, la partie du fond présentant le passage ( 20) étant de préférence celle située à l'arrière dans le sens d'écoulement de l'air de refroidissement Machine- outil selon la revendication 4, ca- ractérisée en ce que la partie arrière du fond se trouve sous un angle pouvant aller jusqu'à 450 par rapport à la direction d'écoulement ( 17) de l'air de refroidissement s'écoulant devant elle. 6 Machine-outil selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisée en ce que le bord ( 22) du passage ( 20), situé à l'avant dans le sens d'écou- lement de l'air de refroidissement ( 4) fait saillie en for- me de rampe en direction de la roue de ventilateur ( 5). 7 Machine-outil selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisée en ce que le conduit en U ( 18) s'étend sur une région partielle entre la roue de ventilateur ( 5) et le passage ( 20). 8 Machine-outil selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisée en ce que l'une ( 13) des parois latérales du conduit en U ( 18) s'étend, du côté de la roue de ventilateur ( 5), situé face au moteur thermi- que ( 3), jusqu'à la périphérie de sortie ( 14) de la roue de ventilateur et recouvre, de préférence, la périphérie de sortie ( 14) dans une faible mesure axialement. 9 Machine-outil selon la revendication 8, ca- ractérisée en ce que l'une ( 13) des parois latérales se prolonge dans le sens d'écoulement du courant d'air de re- froidissement ( 4) au-delà du passage ( 20) et se termine de préférence en pointe, auquel cas en particulier l'une ( 13) des parois latérales fait suite à une partie formant cou- verture ( 26) de l'enveloppe ( 1) et s'étendant au-delà de l'ouverture de sortie frontale du conduit ( 18). Machine-outil selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisée en ce que l'autre côté frontal du conduit en U ( 18) est formé par une paroi d'enveloppe extérieure ( 15).