DE1023429B

DE1023429B - Cooling device on combustion hammer

Info

Publication number: DE1023429B
Application number: DEM30554A
Authority: DE
Inventors: Ernst Ueckert
Original assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Current assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Priority date: 1956-05-19
Filing date: 1956-05-19
Publication date: 1958-01-23

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Brennkrafthämmer mit einem im Arbeitszylinder frei beweglichen Arbeitskolben, der beim Schlaghub durch den Druck der Verbrennungsgase, beim Rückhub durch von außen zugeführte und durch einen zur Kolbenunterseite führenden Rückhubluftkanal geleitete Druckluft bewegt wird, wobei Kühlluft durch Kanäle in den Wänden des Hammerzylinders strömt.The invention relates to internal combustion hammers with a working piston that can move freely in the working cylinder, during the stroke stroke due to the pressure of the combustion gases, during the return stroke due to the outside supplied compressed air is moved through a return stroke air duct leading to the piston underside with cooling air flowing through channels in the walls of the hammer cylinder.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Kühlung eines derartigen Brennkrafthammers zu verbessern. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung an einem Brennkrafthammer der vorbeschriebenen Art dadurch gelöst, daß die verbrauchte Rückhubluft durch die in der Zylinderwand angeordneten Kühlluftkanäle geführt wird, die im Ausströmweg hinter dem Rückhubluftkanal liegen.The object of the invention is to improve the cooling of such an internal combustion hammer. This object is achieved according to the invention on an internal combustion hammer of the type described above solved in that the used return stroke air through the cooling air channels arranged in the cylinder wall is performed, which are in the outflow path behind the return stroke air duct.

Eine zusätzliche Verbesserung der Kühlung läßt sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung an Brennkrafthämmern der vorstehend beschriebenen Art, bei denen Kühlluft während des Stillstandes des Hammers über die Mantelfläche des Zylinders geblasen wird, dadurch erreichen, daß die Kühlluftzufuhr auch während des Betriebes erfolgt. Vorteilhaft wird gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken die als Kühlmittel wirkende, verbrauchte Rückhubluft beim Stillstand des Hammers durch Frischluft ersetzt.An additional improvement in the cooling can be achieved according to a further embodiment of the invention on internal combustion hammers of the type described above, in which cooling air during the standstill of the Hammer is blown over the surface of the cylinder, thereby achieving that the cooling air supply also takes place during operation. According to a further idea of the invention, it is advantageous as a coolant Acting, used return air when the hammer is at a standstill replaced by fresh air.

Die bekannten Kühlvorrichtungen sind entweder, da sie das Vorhandensein von Kühlwasser voraussetzen, zu aufwendig und im rauhen Baubetrieb zu störanfällig, oder sie ergeben bei ausreichender Betriebssicherheit infolge Verwendung von Luft zur Kühlung eine zu geringe oder im unrechten Zeitpunkt wirksame Kühlung. Ein derartiges Brennkraftwerkzeug muß während des Betriebes, was verständlich ist, und während des Stillstandes, weil die in den Zylinderwänden gespeicherte Wärme entfernt werden muß, gekühlt werden. Keine der mit Luft als Kühlmittel arbeitenden bekannten Kühlvorrichtungen für Brennkrafthammer nutzt die verbrauchte Rückhubluft für Kühlzwecke aus. Die zur Kolbenunterseite führende Zu- und Ableitungsbohrung für die Rückhubluft kann keine Kühlung bewirken, da ihre Oberfläche dafür viel zu klein ist.The known cooling devices are either, since they require the presence of cooling water, too expensive and too prone to failure in rough construction, or they result with sufficient operational reliability due to the use of air for cooling too little or at the wrong time effective cooling. Such an internal combustion engine must during operation, which is understandable, and during standstill, because the heat stored in the cylinder walls must be removed, be cooled. None of the known cooling devices for internal combustion hammers that work with air as the coolant uses the used return air for cooling purposes. The one leading to the bottom of the piston Inlet and outlet bores for the return air cannot cause cooling, as their surface does is way too small.

Im einzelnen ist es bekannt, den Arbeitszylinder im Stillstand des Brennkrafthammers durch Bespülen der Kolbenlauffläche zu kühlen. In der bekanntgewordenen Ausführung wird bei dieser Art von Innenkühlung Brennstoff mitgeführt, wenn es das Bedienungspersonal unterläßt, ein Ventil zu schließen. Da nicht mit Sicherheit zu erwarten ist, daß das betreffende Ventil geschlossen wird, muß in den meisten Fällen ein überhoher Brennstoffverbrauch in Kauf genommen werden. Außerdem fehlt bei dieser nur im Stillstand wirksamen Kühlungsart die notwendige Kühlung während Kühleinrichtung an BrennkrafthämmernIn detail, it is known to the working cylinder when the internal combustion hammer is at a standstill by flushing the To cool the piston running surface. In the version that has become known, this type of internal cooling is used Fuel carried if the operator fails to close a valve. Not with that It is to be expected that the valve in question will be closed, in most cases an excessively high one must be expected Fuel consumption must be accepted. In addition, this is only missing when it is at a standstill Type of cooling the necessary cooling during the cooling device on internal combustion hammers

Anmelder:Applicant:

Knorr-Bremse G.m.b.H.,
München 13, Moosacher Str. 80Knorr-Bremse GmbH,
Munich 13, Moosacher Str. 80

Ernst Ueckert, Mannheim,
ist als Erfinder genannt wordenErnst Ueckert, Mannheim,
has been named as the inventor

des Betriebes des Hammers, d. h. gerade dann, wenn sie am dringendsten benötigt wird.the operation of the hammer, d. H. especially when it is needed most.

Bei einer anderen bekannten Bauart ist eine Oberflächenkühlung mittels Kühlrippen vorgesehen, die nur geringe Wirkung aufweist, da die die Kühlrippen umgebende Luft ruht. Außerdem ist noch eine Innenkühlung vorgesehen, die dadurch, daß das zur Ladung des Zylinders dienende Brennstoffluftgemisch durch Kanäle in der Zylinderwand geführt wird, den Zylinder kühlen soll. Angesichts des kleinen Anteiles der Zylinderladung' an der zugeführten Gesamtluftmenge bleibt diese Kühlung fast wirkungslos.Another known type is surface cooling provided by means of cooling fins, which has little effect since the cooling fins surrounding air rests. In addition, internal cooling is also provided, which means that the load the cylinder serving fuel-air mixture is passed through channels in the cylinder wall, the cylinder should cool. In view of the small proportion of the cylinder charge in the total amount of air supplied this cooling remains almost ineffective.

Bei einer weiteren bekannten Kühlvorrichtung wird lediglich beim Stillstand des Hammers Kühlluft" über die Zylindermantelkühlrippen geblasen. Hier fehlt ebenso wie bei einer anderen bekannten Kühlvorrichtüngj bei der die Kühlluft durch Kanäle im Zylindermantel geleitet wird, die besonders wichtige Kühlung während des Betriebes.In a further known cooling device, cooling air is only "over" when the hammer is at a standstill the cylinder jacket cooling fins blown. Here, as in another known cooling device, is missing in which the cooling air is passed through channels in the cylinder jacket, the particularly important cooling during operation.

Endlich hat man schon eine Innenkühlung vorgeschlagen, die durch eine besonders intensive Ausspülung des Zylinders bewirkt wird. Diese Kühlungsart ergibt eine zu starke Abmagerung des Brennstoffluftgemisches und demzufolge die Gefahr des Aussetzens der Zündung. Außerdem fehlt hier die Kühlung im Stillstand.Finally, internal cooling has already been proposed, which is achieved through particularly intensive rinsing of the cylinder is effected. This type of cooling results in the fuel-air mixture becoming too lean and consequently the risk of ignition failure. In addition, there is no cooling here at standstill.

Die Erfindung vermeidet alle vorgenannten Nachteile dadurch, daß die gesamte dem Hammer zugeführte Luft, die sich etwa zu je einem Drittel auf Rückhubluft, Ladeluft und eigentliche Kühlluft verteilt, zur Kühlung herangezogen wird, wobei gleichzeitig dafür gesorgt ist, daß die Kühlung weder während des Betriebes noch während des Stillstandes des Hammers unzulässig vermindert wird.The invention avoids all of the aforementioned disadvantages in that all the hammer is fed Air, roughly one third each of which is distributed between return air, charge air and actual cooling air, is used for cooling, at the same time it is ensured that the cooling neither during of operation is impermissibly reduced while the hammer is still at a standstill.

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In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing, the invention is shown schematically, namely shows

Fig. 1 die erfindungsgemäße Kühleinrichtung im Augenblick des Stillstandes des Brennkrafthammers,1 shows the cooling device according to the invention at the moment when the internal combustion hammer comes to a standstill,

Fig. 2 die Anordnung von Kühlluftbohrungen, durch die der Zylinder von außen mit Luft angeblasen wird.2 shows the arrangement of cooling air bores through which the cylinder is blown with air from the outside.

In dem Zylinder 1 ist ein Arbeitskolben 2 dichtend eingebaut. Im Oberteil des Zylinders 1 befindet sich der Verbrennungsraum 3, der durch den Zylinderkopf 4 abgeschlossen ist. Im Zylinderkopf 4 sitzen das Gemischeinlaßventil 5 und der Steuerschieber 6. Den Steuerschieber 6 umgibt eine Ringnut 7, die sowohl eine Verbindung zwischen den Ringräumen 8 und 9 als auch zwischen den Räumen 9 und 10 herstellen kann. Der Ringraum 8 ist über den Anlaßschieber 11 mit dem Drucklufteintritt 12, der Ringraum 9 über den Kanal 13 mit der Unterseite des Arbeitskolbens 2 und der Ringraum 10 mit dem Auspuffkanal 14 verbunden. Der Anlaßschieber 11 gibt im ersten Teil seines Hubes bei Betätigung des Griffes 15 entgegen dem Uhrzeigersinn nicht nur den Luftzutritt zum Ringraum 8, sondern auch über das Rückschlagventil 16 zum Brennstoffbehälter 17 frei. Im weiteren Verlauf seines Hubes öffnet er das Kugelventil 18, so daß der Brennstoff unter der Wirkung des auf ihm lastenden Luftdruckes über das Steigrohr 19 und die Düse 20 austreten kann. Das Gemisch gelangt in die Mischkammer 21 und von dort zum Gemischeinlaßventil 5. In der gezeichneten Stellung des Bedienungsgriffes 15 ist das Kugelventil 18 geschlossen, wodurch die Brennstoffzufuhr zur Düse 20 aufhört. Der Anlaßschieber befindet sich in seiner rechten Endlage, in der die Luftzufuhr zum Ringraum 7 und zum Brennstoffbehälter 17 abgeschlossen ist, was zur Folge hat, daß der Arbeitskolben 2 stillgesetzt wird. Infolge der Wirkung des Rückschlagventils 16 bleibt der Druck im Brennstoffbehälter 17 eine gewisse Zeit erhalten, so daß die Brennstofförderung nach kurzen Arbeitspausen augenblicklich wieder in Gang kommt. In der dargestellten Lage des Anlaßschiebers 11 strömt Druckluft durch die geöffnete Bohrung 22 zum Auspuffkanal 14 und kühlt den Zylinder 1. Diese Frischluftzufuhr ersetzt die Kühlwirkung der verbrauchten Rückhubluft. Außerdem wird der Zylinder 1 ständig, d. h. sowohl beim Arbeiten als auch beim Stillstand des Brennkrafthammers, solange Druckluft bei 12 zugeführt wird, durch die Bohrung 23 mit Kühlluft bespült, die durch mehrere außen am Zylinderumfang angebrachte Bohrungen 24 längs des Zylindermantels austritt.A working piston 2 is installed in the cylinder 1 in a sealing manner. In the upper part of the cylinder 1 there is the combustion chamber 3, which is closed off by the cylinder head 4. The mixture inlet valve 5 and the control slide 6 are seated in the cylinder head 4. The control slide 6 is surrounded by an annular groove 7 which can establish a connection between the annular spaces 8 and 9 as well as between the spaces 9 and 10. The annular space 8 is connected to the compressed air inlet 12 via the starter slide 11, the annular space 9 via the channel 13 to the underside of the working piston 2 and the annular space 10 to the exhaust duct 14. In the first part of its stroke, when the handle 15 is actuated counterclockwise, the starter slide 11 releases not only air access to the annular space 8, but also via the check valve 16 to the fuel container 17. In the further course of its stroke it opens the ball valve 18 so that the fuel can escape via the riser pipe 19 and the nozzle 20 under the effect of the air pressure on it. The mixture reaches the mixing chamber 21 and from there to the mixture inlet valve 5. In the position shown of the operating handle 15, the ball valve 18 is closed, whereby the fuel supply to the nozzle 20 stops. The starter slide is in its right end position, in which the air supply to the annular space 7 and to the fuel container 17 is completed, with the result that the working piston 2 is stopped. As a result of the action of the check valve 16, the pressure in the fuel tank 17 is maintained for a certain time, so that the fuel delivery immediately starts up again after short breaks in work. In the position of the starter slide 11 shown, compressed air flows through the open bore 22 to the exhaust duct 14 and cools the cylinder 1. This supply of fresh air replaces the cooling effect of the used return air. In addition, the cylinder 1 is constantly, ie both when working and when the internal combustion hammer is at a standstill, as long as compressed air is supplied at 12, flushed through the bore 23 with cooling air, which exits through several bores 24 attached to the outside of the cylinder circumference along the cylinder jacket.

Wird der Bedienungsgriff 15 angezogen, so schließt der Anlaßschieber 11 die Bohrung 22 und öffnet den Schlitz 25. Hierdurch gelangt Druckluft in den Raum 8 und von dort über die Ringnut 7 in den Raum 9 und von dort unter den Arbeitskolben 2. Dieser wird durch den Luftdruck angehoben. Durch Öffnen des Kugelventils 18 gelangt Brennstoff zusammen mit Luft über das Gemischeinlaßventil 5 in den Verbrennungsraum 3, wo es durch den Hochgang des Kolbens verdichtet wird. Das Gemischeinlaßventil 5 und der Steuerschieber 6 schließen. Das Gemisch wird in nicht näher zu beschreibender Weise gezündet, und der Arbeitskolben 2 geht wieder abwärts, seinen Schlaghub ausführend. Durch die Schließbewegung des Schiebers 6 wird der Raum unter dem Arbeitskolben 2 durch die Bohrung 13, die Räume 9,10 und die Bohrung 14 entlüftet, wobei die ausströmende Rückhubluft den Zylinder 1 kühlt. Der kleinste Querschnitt der Bohrung 23 beträgt etwa ein Viertel bis ein Drittel des kleinsten Querschnittes, der den Durchfluß durch den Schlitz 25 bestimmt.If the operating handle 15 is tightened, the starter slide 11 closes the bore 22 and opens the Slot 25. This causes compressed air to enter the space 8 and from there via the annular groove 7 into the space 9 and from there under the working piston 2. This is raised by the air pressure. By opening the ball valve 18 fuel reaches the combustion chamber together with air via the mixture inlet valve 5 3, where it is compressed by the piston going up. The mixture inlet valve 5 and the Close control slide 6. The mixture is ignited in a manner not to be described in detail, and the Working piston 2 goes down again, executing its stroke. The closing movement of the Slide 6 is the space under the working piston 2 through the bore 13, the spaces 9,10 and the bore 14 is vented, the outflowing return stroke air cooling the cylinder 1. The smallest cross section the bore 23 is about a quarter to a third of the smallest cross section that the flow through the slot 25 is determined.

Claims

Patent claims:

1. Internal combustion hammer with a working piston that can move freely in the working cylinder Impact stroke by the pressure of the combustion gases, on the return stroke by externally supplied and is moved through a return air duct leading to the piston underside of the compressed air and in which cooling air flows through channels in the walls of the hammer cylinder, characterized in that that used return air through the cooling channels arranged in the cylinder wall (1) (14), which are located in the outflow path behind the return air duct (13).

2. Internal combustion hammer according to claim 1, wherein the cooling air during the standstill of the hammer is blown over the outer surface of the cylinder, characterized in that the cooling air supply also takes place during operation.

3. Internal combustion hammer according to claim 1 or 2, characterized in that the coolant Acting used return stroke air is replaced by fresh air when the hammer is at a standstill.

Considered publications: German patent specifications No. 812 300, 729 750, 703 206, 635 160, 710 249, 640 868.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings