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Brennkraftwerkzeug
Die Erfindung bezieht sich auf ein Brennkraftwerkzeug für Einzelschläge, das aus einem zylindrischen Gehäuse, in dem ein unter Federdruck stehender Kolben verschiebbar gelagert ist, besteht.
Die bekannten Werkzeuge dieser Art hatten den Nachteil, dass der den Bolzen od. dgl. in einen Bauteil eintreibende Hammer durch die Explosionsgase einer Kartusche angetrieben wurde und das Werkzeug'four jeden neuen Arbeitsgang bzw. nach Erschöpfung des Magazins, geladen werden musste. Die Schlagintensität konnte dabei nur durch Verwendung verschieden starker Treibla-
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lich, um ein unbeabsichtigtes Auslösen von Schüssen zu vermeiden.
Bei andern bekannten Werkzeugen wurde beim Zurückziehen eines Schlagkolben mittels einer Ratsche eine Feder gespannt, die beim Aufheben einer Sperre den Kolben beschleunigte. Dieses Werkzeug hatte jedoch den Nachteil, dass das Spannen der Feder zeitraubend war und verhältnismässig viel Kraft erforderte, so dass die Schläge nur in grossen Zeitabständen ausgeführt werden konnten.
Das erfindungsgemässe Brennkraftwerkzeug vermeidet die Nachteile der bekannten Vorrichtungen und ist durch eine von Hand zu betäti-
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gekennzeichnet,durch die der Kolben vor jedem Arbeitstakt zum Zwecke des Ansaugens des Brennstoffs in eine Mittellage zwischen den Endstellungen verschiebbar ist. Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal des erfindungsgemässen Werkzeuges besteht darin, dass die handbetätigte Verschiebe- e. nrichtun - mit einem Schalter zum Auslösen
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gekoppelt ist.hen, dass. der Zündschalter im Bewegungsbereich der handbetätigten Vorrichtung hinter ihrem Aus- lösepunikt angeordnet ist.
Auf diese Weise wird ein durch Zünden eines Treibstoffes betriebenes Schlagwerkzeug für von Hand auslösbar Einzelschläge mit einem durch Federkraft rückführbaren Kolben geschaffen, bei dem der Kolben durch eine willkürliche (nicht selbsttätige) Be- wegung aus seiner Ruhestellung an dem. der Arbeitsrichtung abgekehrten Ende des Zylinders in eine Mittelstellung das Brennstofssfgemisch ansaugt, das Zünden des Brennstoffgemisches ohne Vorkompression erfolgt und der Kolben nach erfolgtem Rückhub erneut seine Ruhelage einnimmt.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden nachstehend an Hand'der Zeichnung an einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Längs- schnitt durch den oberen Teil des Werkzeuges ; Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig.
1 ; Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fieu. 2; Fig. 4 ein schematisches Schaltbild der Zündanlage und Fig. 5 einen Längsschnitt durch den unteren Werkzeugteil.
Der Zylinder 1 hat an seinem unteren oder äusseren Ende Auslassöffnungen 2 und einen Dekkel 4, der mit einer Mittelöffnung 5 und mehreren über den Umfang verteilten und im Abstand voneinander angeordneten Lüftungsöffnungen 6 versehen ist. Das innere Ende des Zylinders ist mit einem Zylinderkopf 8 versehen, an dem sich eine koaxial nach aussen sich erstreckende Hülse 10 befindet. In dem Zylinder 1 sitzt ein Kolben 11, der eine rohrförmige Kolbenstange 12 hat, deren äusseres Ende durch die öffnung 5 ragt.
Auf dem Zylinderkopf 8 ist eine KraftstoffAbgabevorrichtung 14 angebracht, die aus einem üblichen Vergaser mit einem Ventil 15. besteht, das normalerweise durch eine kleine Feder 16 mit geringer Kraft geschlossen gehalten wird, sich aber leicht infolge des Soges öffnet, der durch . die Bewegung des Kolbens entsteht. Der Vergaser 14 ist durch eine Leitung 17 mit einem Kraftstofftank T verbunden, der an der Aussenseite des Zylinders angebracht ist (s. Fig. 2 und 3). Eine Zündkerze 18 befindet sich in dem Zy- linderkopf 8.
Zwischen der Zündkerze und dem Vergaser ist ein federbelastetes Ventil 20 angeordnet, das durch einen Kipphebel 21 (Fig. 1 und 2) offen gehalten wird, wenn sich der Kol-
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imlinken Ende des Zylinders 1 befestigt ist. Der Mittelteil dieses Hebels ist wegen der Hülse 10 gekröpft. In der Nähe seiner Lagerstelle hat der Hebel 24 einen nachgiebigen Kontaktträger 26, der die Form eines nach oben offenen rechten Winkels hat (Fig. 1) und an dem ein Kontakt 27 sitzt. Eine Klemmschraube 28 ! befindet sich an dem Kontaktträger 26. Diese Teile sind gegen den Hebel 24 isoliert. Eine zweite Klemmschraube 30 an einem Winkelstück 31, das an dem Zylinder jf befestigt ist. Ist mit einem festen Kontakt 32 versehen, wobei sowohl die Klemmschraube als auch der Kontakt gegen das Winkelstück 31 isoliert sind.
Eine Leitung verbindet die Klemmschraube der Zündkerze mit dem Hochspannungsteil einer Zündspule 33. Andere Leitungen verbinden die Klemmschrauben 28 und 30 in Reihe mit dem Kontakt an der Niederspannungsseite der Zündspule (s. Fig. 4).
An dem Hebel 24 befindet sich ein Stift 34, der sich an die Unterseite des Kipphebels 21 anlegt, wenn dieser sich zurückbewegt (voll ausgezogene Linien in Fig. 1) und dadurch den Stift 34 veranlasst, den Kipphebel 21 im Uhrzeigersinn zu drehen, um das Ventil 20 zu öffnen. Wenn aber der Hebel 24 im Uhrzeigersinn um einige Grad geschwenkt wird, so löst sich der Stift 34 von dem Kipphebel 21 und ermöglicht es der Feder 35, das Ventil 20 zu schliessen. Wenn der Hebel 24 in die Endstellung geschwenkt wird, berühren sich die Kontakte 27 und 32, so dass der Stromkreis für die Zündkerze 18 zur Zündung des Verbrennungsgemisches in dem Zylinder geschlossen wird. Um eine leichte Handhabung des Hebels 24 zu gewährleisten, ist er mit einem abstehenden Handgriff 36 versehen.
An dem Kolben 11 ist eine Rückholeinrichtung 40 (Fig. 1) befestigt, deren äusseres Ende eine Lüftungsöffnung 6 durchragt und einen V-förmigen Ausschnitt 42 aufweist. Ein Ende eines L-förmigen Klinkenhebels 44 ist drehbar mit einem Ende des Hebels 24 verbunden, während das andere Ende des Klinkenhebels nach innen zu der Rückholeinrichtung gebogen und mit einem Zahn 45 versehen ist, der in den Ausschnitt 42 einrastet. Die Teile sind so angeordnet, dass eine Drehung des Hebels im Uhrzeigersinn den Kolben 11 aus seiner Rückkehrstellung in eine Zwischenoder Zündstellung zurückzieht (die in Fig. 1 in strichpunktierten Linien, dargestellt ist). Eine Bewegung des Hebels gegen den Uhrzeiger bleibt ohne Wirkung auf den Kolben.
Am andern Ende des Zylinders 1 sind im Abstand voneinander Führungen 48 befestigt (Fig.
1 und 2), zwischen denen der rechte Teil des Hebels 44 gleitet. Ein Haltestift 50 in diesen Führungen durchragt einen Schlitz 52 in dem Hebel 44, damit der Hebel nicht ungewollt aus der Arbeitsstellung schwingt. Die Unterkante des Hebels 44 neben dem Schlitz 52 ist ausgeschnitten, damit eine Steuerfläche 54 entsteht, die mit einem Stift 55 zusammenwirken kann, der in einem von mehreren im Abstand voneinander in einer Reihe angeordneten Löchern in den Führungen iS sitzt. Wenn sich der Hebel 24 mit dem Uhrzeiger dreht, so gleitet die ausgeschnittene Kante des Hebels 44 auf dem Stift 55, bis dieser an der Steuerfläche 54 anliegt, worauf der Hebel 44 soweit auswärts schwingt, dass sich der Zahn 45 von dem Ausschnitt 42 löst, wodurch eine weitere Bewegung des Kolbens 11 aufhört.
Durch Veränderung der Lage des Stiftes 55 kann die Bewegung des Kolbens und daher die Menge des in den Zylinder eingesaugte brennbaren Gemisches und die Intensität des durch die Verbrennung hervorgerufenen Schlages geändert werden.
Eine Zugfeder 58, deren eines Ende mit dem Hebel 44 und deren anderes Ende mit einem an dem Zylinder 1 sitzenden Stift verbunden ist, hält die Teile nicht nur in der Lage, in der sie zusammenwirken, sondern bewirkt : i. uch die Rückbewegunj des Hebels 24.
In der Hülse 10 und der Kolbenstange 12 ist eine Spindel 60 gleitend gelagert, deren eines Ende sich nach aussen über die Hülse hinaus erstreckt und deren anderes Ende über den Zylnder 1 hinausragt. Ein rohrförmiges Gehäuse 62, das starr mit der Hülse 10 verbunden ist, umschliesst das innere Ende der Spindel und ergibt einen Griff, der zur Handhabung des Werkzeuges dient. An dem linken Ende der Spindel 60 ist eine einstellbare Scheibe mit einem nachgieb:- gen Ansatz 64 befestigt, der einen Puffer ergibt, welcher mit einem Innenring 65 an dem linken Endteil des Gehäuses 62 zusammenwirkt. Die auf der Spindel sitzenden Teile sind durch Kontermuttern 66 fest mit der Spindel verbunden.
Das linke Ende eines rohrförmigen Gehäuses 70 (Fig. 1) ist in die öffnung 5 eingeschraubt.
Die Innenfläche des Gehäuses ist'genau ausgebohrt, damit sie eine Führung für die Kolbenstange 12 ergibt. Ein Anschlag 72 ist mit Hilfe eines Stiftes od. dgl. an der Spindel 60 befestigt und liegt normalerweise an dem Ende der Kolbenstange an. Das rechte Ende des Gehäuses 70 weist eine Führungsbuchse 74 auf (Fig. 5), in der das äussere Ende der Spindel 60 mit Gleitsitz gelagert ist.
Das eine Ende einer Druckfeder 76, die die Spindel 60 umgibt, wirkt gegen den Aussenring 72, während das andere Ende an der Führungsbuchse 74 anliegt. Die Feder 76 ist stark genug um den Kolben 11 allein in den griffseitigen Totpunkt zu bringen. Um die Feder 76 herum und im Abstand von dieser Feder und dem Aussenring 72 ist eine zweite Druckfeder 78 angeordnet, von der ein Ende direkt gegen das Ende der Kolbenstange wirkt und von der das andere Ende an der Führungsbuchse 74 anliegt. Die Feder 78 ist ebenfalls stark genug, um den Kol- 'ben unabhängig von der Feder 76 allein in die Ausgangslager zurückzubringen, falls die Spindel sich in einer vorgeschobenen Stellung befinden sollte.
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An dem linken Ende des Gehäuses 70 ist eine Schutzhülle 80 befestigt (Fig. 1), die die Rückholeinrichtung aufnimmt. Diese Schutzhülle ist wegen des Endes des Hebels 44 mit einem Längs- schlitz 81 versehen. An dem andern Ende des Gehäuses 70 ist ein Haken 84 befestigt (Fig. 5), der mit einer in der Längsrichtung verlaufenden Führungsnut 85 versehen ist, der eine Seite eines Messers C aufnimmt, das starr mit dem Ende der Spindel 60 verbunden ist. Das gekrümmte Ende 86 des Hakens 84 ist zur Aufnahme der Schneide des Messers geschlitzt. Dieses Ende stellt einen ambossartigen Werkstückhalter dar, gegen den das Messer arbeitet. Das Ende 86 hält einen Ast B, der durchgetrennt werden soll.
Es versteht sich jedoch, dass die jeweilige Grösse und Form des Halters 86 von dem Material bestimmt wird, fir das das Werkzeug verwendet wird.
Wirkungsweise :
Es wird vorausgesetzt, dass die Teile sich in der mit vollen Linien in den Fig. 1 und 5 dargestellten Lage befinden, wobei ein Ast B in dem Halter 86 durchgeschlagen werden soll. Eine Drehung des-Griffes 36 im Uhrzeigersinn bewirkt, dass der Klinkenhebel 44 so auf die Rückholeiti- richtung 40 wirkt, dass sich der Kolben von dem Zylinderkopf 8 fortbewegt. Die anfängliche Bewegung des Hebels 24 veranlasst den Stift 34, den Kipphebel 21 freizugeben. Infolgedessen schliesst sich das Ventil 20 unter dem Einfluss der Feder 35. Wenn sich der Kolben 11 von dem Zyiin- derkopf 8 entfernt, saugt er ein brennbares Gemisch aus dem Vergaser 14 an. Die Feder 16 ist nicht so stark, dass sie ein Sichöffnen des Ventiles 15 infolge des durch den Kolben erzeugten Soges verhindern kann.
Wenn sich der Kolben der Zündstellung nä- hert (ungefähr in der Mitte zwischen den Zylinderenden), gelangt die Steuerfläche 54 an den Stift 55, worauf die Klinkeoverbindung 42, 45 sich löst und eine weitere Bewegung des Kolbens aufhört. Inzwischen ist eine bestimmte Menge ei- nes brennbaren Gasgemisches in den Zylinder eingesaugt worden, und, das Ventil 15 schliesst sich unter dem Einfluss der Feder 16.
Eine weitere Bewegung des Handgriffes 36 bringt die Kontakte 27 und 32 zusammen, worauf das brennbare Gemisch entzündet und der Kolben nach rechts geschleudert wird, wobei er die Spindel 60 und das Messer C nach rechts gegen die Wirkung der Rückholfeder 76 und 78 drückt, bis der Puffer 64 an den Innenring 65 anstösst, wodurch die Bewegung der Spindel begrenzt wird. Wenn der Kolben den vom Zylinderkopf 8 entfernten Totpunkt erreicht hat, werden die verbrannten Gase durch die Öffnungen 2 ausgestossen. Durch Auslassen des Handgriffes 36 schwingt der Hebel 24 unter dem Einfluss der Feder 58 zurück, wobei er zur Vorbereitung der Rückbewegung des Kolbens den Kipphebel zur öffnung des Ventiles 20 veranlasst.
Der Schlag des Messers C auf den Ast B genügt gewöhnlich zum Durchtrennen des Astes, worauf die Federn 76 und 78 in Tätigkeit treten, um den Kolben, die Spindel und das Messer zurückzubewegen. Da das Ventil 20 jetzt offen ist, werden die verbrauchten Gase hinausgespült und alle Teile in ihre ursprüngliche Lage zurückgebracht, in. der sie für den nächsten Ar- beitstakt bereit sind.
Falls das Messer C den Ast B nicht durchschlägt und sich festklemmt, würde die Feder 78 allein den Kol (ben zurückholen. Die Feder 76 hingegen würde nicht in der Lage sein, die Spindel 60 zurückzubringen, in welchem Falle der Aussenring 72 ein solches Stück auswärts von dem Kolben gehalten würde, das gleich dem Abstand des Kolbens von-der Zündstellung sein würde.
Jedoch würden alle andern Teile sich in der Stellung für den nächsten Arbeitstakt befinden und durch Drehung des Handgriffes im Uhrzeigersinn würde eine zweite Explosion ausgelöst, so dass. das Ende der Kolbenstange auf den Aussenring 72 schlagen würde, um das Durchtrennen des Astes B zu vollenden, worauf die Rückkehr aller Teile in die Ausgangsstellung, wie es zuvor beschrieben wurde, erfolgen würde.
Wenn, wie es hier dargestellt ist, der Werkstückhalter 86 an dem Gehäuse 70 befestigt ist, wird der Rückschlag, der sonst auftreten würde, auf ein Minimum reduziert und infolgedessen die Bedienungsperson nicht aus dem Gleichgewicht gebracht. Ausserdem begrenzt der nachgiebige P. uffer 64 nicht nur die Bewegung der Spindel, sondern kommt auch nachdem der Ast vollständig durchgetrennt worden ist zur Wirkung, um den Schlag zu vermindern. In diesem Zusam- menhang ist zu beachten, dass der Puffer 64 am Ende der Spindel einstellbar ist und dass durch Abnehmen des Gehäuses 62 die richtige Einstellung schnell erfolgen kann, so dass eine wirksame und weiche Arbeitsweise gewährleistet ist. Um die Bewegung des Kolbens und infolgedessen, die Intensität des durch die Spindel hervorgerufenen Schlages zu ändern, ist der Stift 55 einstellbar.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Brennkraftwerkzeug für Einzelschläge, bestehend aus einem zylindrischen Gehäuse, in dem ein unter Federdruck stehender Kolben verschiebbar gelagert ist, gekennzeichnet durch eine von Hand zu betätigende Verschiebeeinrichtung (36, 24, 44), durch die der Kolben (11) vor jedem Arbeitstakt zum Zwecke des Ansaugens des Brennstoffes in eine Mittellage zwischen den Endstellungen verschiebbar ist.