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Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftschlagvorrichtung, insbesondere für Schmiedehämmer und Knüppelscheren, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Zylinderraum, in dem ein Schlagkolben frei verschiebbar gelagert ist, und einem Verbrennungsraum, der mit dem Zylinderraum über ein Ventil in Verbindung steht, dessen Absperrorgan vor dem Zündzeitpunkt gegen den Ventilsitz gedrückt wird.
Bei bekanntgewordenen Vorrichtungen dieser Art ist das Absperrorgan des Ventils in Form eines Stabes ausgeführt, der in einer durch Dichtungen hermetisch abgedichteten Führungsbuchse gelagert ist. Um das Absperrorgan gegen den Ventilsitz zu drücken, ist ausserhalb des Verbrennungsraumes ein hydraulischer Akkumulator angeordnet und mit dem Absperrorgan über eine den Flüssigkeitsdruck übertragende Rohrleitung verbunden.
Bei den bekannten Brennkraftschlagvorrichtungen ist der bei der Verbrennung entstehende Druck durch die Unzuverlässigkeit der Dichtungen an den Verbindungsstellen zwischen Führungsbuchse und Gehäuse begrenzt. Da ein Teil des Verbrennungsraumes von dem Absperrorgan eingenommen wird, ist eine Vergrösserung der Gehäuseabmessungen erforderlich, um den Verbrennungsraum gross genug zu halten.
Bei Brennkraftschlagvorrichtungen, die zum Schneiden von Knüppeln benutzt werden, erschwert eine Vergrösserung der Aussenmasse den Einsatz solcher Vorrichtungen bei Mehrstranganlagen mit einem geringen Abstand zwischen benachbarten Strangen. Das Vorhandensein einer Rohrleitung zur Übertragung des Flüssigkeitsdrucks vom hydraulischen Akkumulator zum Absperrventil verursacht eine Vergrösserung des hydraulischen Widerstandes der dem Flüssigkeitsausfluss beim öffnen des Ventils entgegengesetzt ist, wodurch die Öffnungsgeschwindigkeit des Ventils verringert wird und folglich die Energieverluste beim überströmen der Verbrennungsgase in den Zylinderraum vergrössert werden.
Es ist ein Ziel der Erfindung die obenerwähnten Mängel zu beseitigen und eine Brennkraftschlagvorrichtung zu schaffen, deren Aussenmasse verkleinert sind und bei welcher die bei der Verbrennung entstehende Energie besser genutzt wird.
Dieses Ziel lässt sich mit einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erreichen, bei welcher erfindungsgemäss das Absperrorgan als hohler, in dem zylindrischen Verbrennungsraum verschiebbar gelagerter Kolben ausgebildet ist, der den Verbrennungsraum in zwei Teile teilt, von denen der eine durch Schlitze im Kolbenmantel mit dem Hohlraum des Kolbens in Verbindung steht, wogegen der andere von der Zündkerze entfernte Teil mit einer Druckmittelquelle verbunden ist, um in der Ruhelage des Schlagkolbens das Absperrorgan gegen den Ventilsitz zu drücken.
Zweckmässigerweise wird an das Gehäuse des Verbrennungsraums ein hydraulischer Akkumulator mit Druckgasbelastung angebaut, welcher an das Gehäuse des Verbrennungsraums ein hydraulischer Akkumulator mit Druckgasbelastung angebaut ist, welcher über ein Rückschlagventil mit einer Drosselbohrung mit dem von der Zündkerze entfernten Teil des Verbrennungsraumes verbunden ist.
Dadurch wird eine bessere Nutzung der Energie beim überströmen der Verbrennungsgase in den Zylinderraum gewährleistet, u. zw. durch eine Erhöhung der Öffnungsgeschwindigkeit des Ventils infolge einer Senkung des hydraulischen Widerstandes, welcher dem Flüssigkeitsausfluss entgegengesetzt ist.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Radialschnitt durch eine erfindungsgemässe Brennkraftschlagvorrichtung gezeigt ist.
Ein Gehäuse--l--weist einen Zylinderraum --2-- auf, in dem ein Schlagkolben --3-- frei verschiebbar gelagert ist. Ein zylindrischer Verbrennungsraum --4-- steht über eine Öffnung --5-- mit dem Zylinderraum--2--in Verbindung. Die Öffnung --5-- wird durch ein Druckdifferenz-Regelventil, dessen Absperrorgan ein hohler Kolben --6-- ist, abgedeckt. Der Hohlkolben --6-- ist in dem Verbrennungsraum - -4-- beweglich angeordnet und ermöglicht ein überströmen der Verbrennungsgase in den Zylinderraum.
In dem Verbrennungsraum --4-- kann ein Gemisch aus gasförmigem oder flüssigem Kraftstoff mit einem Oxydationsmittel oder Druckluft zur Verbrennung gelangen.
Der Kolben --6-- teilt den Verbrennungsraum --4-- in zwei Teile, von denen einer durch Schlitze --8-- in dem Kolbenmantel mit dem Hohlraum--7--des Kolbens in Verbindung steht. In diesem Teil sind ein Kanal --9-- zur Zuführung des Gemisches und eine Zündkerze --10-- zu dessen Entzündung vorgesehen. Der andere Teil des Verbrennungsraumes --4-- ist mit einer Flüssigkeit-11-gefüllt, die unter Druck steht und den Hohlkolben --6-- gegen einen Ventilsitz in der Öffnung-5-presst. Zur Erzeugung des Druckes ist an das Gehäuse--l--ein hydraulischer Akkumulator--12--mit Druckgasbelastung angebaut.
Der Akkumulator--12--ist über ein Rückschlagventil-13--mit einer Ventilfeder--14--und einer Drosselbohrung--15--mit dem von der Zündkerze entfernten Teil des Verbrennungsraumes verbunden.
Das Ventil--13--mit der Bohrung--15--gibt bei seiner Öffnung einen beträchtlichen Querschnitt zum Ausfluss der Flüssigkeit in den Akkumulator--12--frei und ermöglicht infolge einer Drosselung durch die Bohrung --15-- auch das stossfreie Schliessen des Ventils. Der Akkumulator --12-- weist einen Hohlraum --16-- auf, der zur Druckerzeugung mit Pressgas gefüllt wird.
Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise : Der Hohlraum --16-- des Akkumulators --12-- wird
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mit Pressgas gefüllt, und dieses erzeugt den zum Schliessen des Absperrorgans erforderlichen Flüssigkeitsdruck. Durch den Kanal--9--wird das Brenngemisch zugeführt, welches den Verbrennungsraum--4-sowie-über die Schlitze--8---auch den Hohlraum --7-- füllt. Das Gemisch wird durch die Zündkerze --10-- entzündet und verbrennt unter Druckerhöhung.
Unter der Einwirkung dieser starken Druckerhöhung verschiebt sich der hohle Kolben--6--in der
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Rückschlagventils die erforderliche Ausflussgeschwindigkeit sichert, so dass der Kolben --6-- ausreichend rasch die öffnung --5-- freigibt. Die Verbrennungsgase treten in den Zylinderraum --2-- und verleihen dem Kolben --3-- Bewegung und Energie, die zur Ausführung einer Nutzarbeit verwendet werden.
Abschliessend fällt der Druck in den Räumen-4 und 7--, der Hohlkolben--6--aber schliesst unter dem Druck der Flüssigkeit --11-- die Öffnung --5--, Dabei ist das stossfreie Schliessen durch die bedeutende Verkleinerung des Durchgangsquerschnittes beim Schliessen des Rückschlagventils --13-- gesichert, durch dessen Drosselöffnung --15-- das Überströmen der Flüssigkeit aus dem Akkumulator--12--erfolgt.
Nach der Rückkehr des Kolbens --3-- in seine Ausgangsstellung ist das Arbeitsspiel beendet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Brennkraftschlagvorrichtung, insbesondere für Schmiedehämmer und Knüppelscheren, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Zylinderraum in dem ein Schlagkolben frei verschiebbar gelagert ist, und einem Verbrennungsraum, der mit dem Zylinderraum über ein Ventil in Verbindung steht, dessen Absperrorgan vor
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Absperrorgan als hohler, in dem zylindrischen Verbrennungsraum (4) verschiebbar gelagerter Kolben (6) ausgebildet ist, der den Verbrennungsraum in zwei Teile teilt, von denen der eine durch Schlitze (8) im Kolbenmantel mit dem Hohlraum (7) des Kolbens (6) in Verbindung steht, wogegen der andere von der Zündkerze (10) entfernte Teil mit einer Druckmittelquelle (12) verbunden ist, um in der Ruhelage des Schlagkolbens das Absperrorgan gegen den Ventilsitz zu drücken.
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