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Sehlagwerkzeug mit Verbrennungskraftmaschine.
Es ist bereits bekannt, den Schlagkörper von Rammen u. dgl. als Verbrennungskraftmaschine auszubilden und dabei mit Verdichtung der Verbrennungsluft oder der Frischgase zu arbeiten. Diese bekannten Maschinen weisen aber eine mangelhafte Spülung der Arbeitszylinder auf, womit die Leistung und die Betriebszuverlässigkeit stark herabgemindert wird.
Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu beseitigen, was durch Spülung des Arbeitszylinders im Gleichstrom mit Luftüberschuss erzielt wird, so dass eine 100% ige Frischluftkühlung gesichert ist und so die Leistung eine wesentliche Steigerung erfährt. Weiters wird jeder Verlust an Frischluft, der gleichfalls die Leistung herabdrücken würde, durch besondere Massnahmen an den Ventilspindeln und der Kolbenstangeführung beseitigt sowie für eine gute Schmierung des Kolbens und eine wirksame
Abfuhr der Ventilwärme Sorge getragen.
Die Erfindung geht von der bei sonstigen Brennkraftmaschinen bereits bekannten Unterteilung des Arbeitszylinders durch Auspuffschlitze in zwei durch den Kolben getrennte Räume aus, einem oberen Arbeits-oder Verbrennungsraum und einem unteren Zylinderraum, der als Pumpenraum bezeichnet werden soll. Gemäss der Erfindung wird nun die Unterteilung so vorgenommen, dass der untere Raum länger ist als der obere Raum und daher der Kolben relativ betrachtet, eine grössere Bewegung vollführt, als den wirksamen Arbeitshub (der Verbrennungsraumlänge) entspricht, so dass der obere Kolbenboden in der Tiefstellung nicht mit der unteren Auspuffkante abschliesst, sondern um ein gewisses Mass h tiefer liegt.
Dieser so verlängerte untere Pumpenraum ist weiters in für Rammen neuartigen Weise in seinem untersten Teil durch einen Kanal mit dem oberen Teil des Verbrennungsraumes verbunden, wobei ein in das Innere des Raumes öffnendes Ventil den Verbrennungraum von dem Kanal abschliesst, an welchem (oder am untersten Teil des Pumpenraumes selbst) Luftsaugventile vorgesehen sind.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Ramme, u. zw. stellen die Fig. 1-4 schematisch die aufeinanderfolgenden Betriebsstellungen im Schnitt durch den Arbeitszylinder dar, Fig. 5 zeigt eine vergrösserte Darstellung im Schnitt durch Zylinder und Kolben in dessen unterster Lage (Fig. 3 entsprechend), Fig. 6 den Einbau des Abschlussventils und Fig. 7 eine Feststellvorrichtung für das letztere im vergrösserten Massstabe.
Die Arbeitsweise ergibt sieh aus den Fig. 1, 2,3, 4, u. zw. zeigt Fig. 1 die Ramme im Augenblick des Aufschlages. Der Pumpenraum P ist mit Frischluft gefüllt, der Druckausgleich mit der Aussenluft ist durch die Schlitze 7 erfolgt. Im Verbrennungsraum V ist ebenfalls Frischluft, aber eingeschlossen und hoch verdichtet. Im gleichen Augenblick wird der Treibstoff in einer schon vorgeschlagenen Art durch das strichpunktiert angedeutete Druckrohr und Düse feinst zerstäubt in den Verbrennungsraum gespritzt, wo nach kurzem Zündverzug der Brennstoff bei weiterer Drucksteigerung verbrennt und den Zylinder 1 mit dem Schlagkörper 2 hochtreibt, während sich der Kolben 3 mit Kolbenstange 3' und Kolbenfuss 3"am Pfahl abstützt.
Fig. 2 zeigt dies im Augenblicke, in dem die obere Kolbenkante den Auspuffschlitz 7 freilegt und der Überdruck aus dem Raume V entweicht. Hiedurch wird nun unter dem Drucke der im Raume P und über die Öffnung 8 im Kanal 4 zusammengedrückten Luft das Ventil 5 geöffnet und so die Verbrennungsgase durch die einströmende Luft zum Teile ausgeschoben, zum Teile in den sich unter den auf einem Schnittkreis angeordneten Schlitzen 7 erweiternden Raum gedrängt, von wo sie später abgeschoben werden. Durch den Kolben') wird hiebei zwecks Ausspülung die Luft aus dem Raum P in den Raum V gedrängt.
Der Kanal 4 und die Federspannung des Ventils 5 sind derart bemessen, dass der Überschiebewiderstand zusammen mit der Kolbenreibung genügend
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gross ist, um das Kolbensystem vom Pfahle abzuheben, so dass es einen Teil des Sprunges mitmacht (Fig. 3).
Nach Beendigung des Sprunges fällt nun der Arbeitszylinder 1 und der Schlagkörper 2, ebenso das Kolbensystem 5, 5',. 3" zurück, wobei zuerst das Kolbensystem am Pfahl aufschlägt (Fig. 4) und infolge des weiter fallenden Arbeitszylinders 1 und Schlagkörpers 2 der Raum P sich wieder vergrössert und unter dem dadurch entstehenden Unterdruck die Ventile 6 sich öffnen und Luft wieder in den Raum P eintritt, während im Raum V verbleibende Frischluft, nachdem der kleine Rest Abgase, der im Raume unter den Schlitzen 7 war, durch diese abgeschoben wurde, nunmehr hoch verdichtet wird (Fig. 4 und Fig. 1). Nun kann sich mit der Einspritzung des Treibstoffes das Arbeitsspiel wiederholen.
Die Ausbildung des Ventils 5 ist erfindungsgemäss derart getroffen, dass es sich nicht nur selbsttätig durch den Überdruck im Raume P und 4 öffnet, sondern dass es auch willkürlich geöffnet werden kann, u. zw. sobald der Hebel 21 (Fig. 6,7) gedreht wird, somit die Ramme ausser Betrieb gesetzt werden kann. Der Exzenterfinger 11 der Achse 10 greift in die Hinterdrehung 12 des Ventilschaftes und drückt durch die Drehung das Ventil auf.
Damit keine Verluste an Frischluft und damit an Leistung eintreten können, ist ferner erfindunggemäss das Federgehäuse 9 des Ventils 5 abgeschlossen und mit Öl gefüllt, das durch die verschliessbare Bohrung 18 nachgefüllt werden kann. Durch diese Einrichtung wird eine zuverlässige und sparsame Schmierung des Ventils 5, ebenso der Dekompressorachse 10, erreicht und gleichzeitig jeder Verlust an Frischluft vermieden sowie die Ventilwärme verlässlich abgeführt.
Zur Vermeidung von Verlusten an Frischluft und damit an Leistung ist ferner die Kolbenstange 3'
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Kolben 16 abgedeckt und steht so unter dem Drucke der Feder 17. Hiedurch wird vom abdichtenden Ölring 13 aus durch die Bohrungen 19 und 20 Öl an den Umfang des Kolbens zur Schmierung der Zylinderwandung gedrückt, sobald der Kolben, relativ betrachtet, die tiefste Lage erreicht hat und mit hoch genommen wird (Fig. 5). Auch die Durchführungsbahn der Kolbenstange wird durch den Ring 13 dauernd geschmiert.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schlagwerkzeug mit Verbrennungskraftmaschine, dessen Arbeitszylinder durch auf einem Schnittkreis angeordnete Schlitze in einen oberen (Verbrennungs-) und einen unteren (Pumpen-) Raum unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Raum (P) länger ist als der obere (V) und der Kolben (relativ betrachtet) eine grössere Bewegung ausführt, als dem wirksamen Arbeitshub (bzw.
Verbrennungsraumlänge) entspricht, die obere Kolbenkante in der Tiefstellung sohin um ein gewisses Mass tiefer liegt als die untere Auspuffskante (bei 7) sowie dass der so verlängerte Pumpenraum mit seinem untersten Teil über eine Öffnung (8) durch einen Kanal (4) mit dem obersten Ende des Verbrennungsraumes in Verbindung steht, wobei ein in das Innere des Verbrennungsraumes öffnendes Ventil (5) diesen Raum von dem Überleitungskanal (4) abschliesst, in welch letzterem (bzw. am untersten Teil des Pumpenraumes) Luftsaugventile (6) vorgesehen sind.