DE1104455B - Brennkraft-Schlaggeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Brennkraft-Schlaggerät, insbesondere zum Durchtrennen weicher Werkstücke, wie z. B. Baumästen, mit einer den Schlagkolben in die obere Totpunktlage rückführenden Feder.

Die bekannten mit Preßluft angetriebenen Schlaggeräte bieten zwar den Vorteil, daß sie sowohl Einzelschläge als auch längere Serien von dicht aufeinander folgen den Schlägen erzeugen können; sie haben jedoch den Nachteil, daß sie nur zusammen mit einem Kompressor verwendet werden können, an den sie dann über Rohr- oder Schlauchleitungen angeschlossen werden. Um unabhängig von einer preßlufterzeuigenden Anlage arbeiten zu können, sind daher Brennkraft-Schlaggeräte entwickelt worden, bei denen in einem Arbeitszylinder ein Kolben durch die bei der Verbrennung von flüssigem Kraftstoff gebildeten Gase auf dem Arbeitshub nach vorn bewegt wird, während der Rückhub mit Hilfe einer beim Arbeitshub gespannten Feder bewirkt wird. Bei einem Brennkraft-Schlaggerät dieser bekannten Bauweise wird das zur Spülung und Ladung des Motorzylinders erforderliche Brenngas oder Brennstoffluftgemisch durch die Relativbewegung zwischen beweglichem Zylinderteil und einem festgehaltenen Führungsstück angesaugt und gefördert. Diese Vorrichtung ist jedoch nur für die Ausführung von in großer Anzahl aufeinanderfolgender Schläge geeignet, da es zum Anlassen der Vorrichtung erforderlich ist, zunächst den Kolben in seine vordere Totpunktlage zu verschieben, wo er von einer Festhaltevorrichtung gehalten wird., um dann durch Auf- und Abbewegung des Führungsstücks Brennstoffluftgemisch bei feststehendem Zylinderteil und festgehaltenem Kolben in den Verbrennungsraum einzusaugen. Es sind ferner Brennkraft-Schlaggeräte bekanntgeworden, die nach dem Diesel-Prinzip arbeiten und bei welchem die Einspritzpumpe durch die Kompressionsluft im Zylinder angetrieben wird. Auch dieses bekannte Gerät ist für die Ausführung von Einzelschlägen ungeeignet, weil sich die hinter dem Kolben in dessen hinterer Totpunktlage befindliche komprimierte Luft in den Pausen zwischen den Schlägen abkühlt und daher der eingespritzte Diesel-Kraftstoff bei erneuter Betätigung des Geräts nicht mehr zündet.

Den ,gleichen Nachteil weisen auch andere bekannte Brennkraft-Schlaggeräte auf, bei denen im Schlagkolben ein Ventil angeordnet ist, dessen Schaft, bevor der Schlagkolben seinen unteren Totpunkt erreicht, auf das Schlagstück auftrifft und dadurch das Ventil öffnet, so daß das beim Rückhub des Kolbens unter dem Kolben angesaugte Brennstoffgemisch, das beim anschließenden Arbeitshub des Kolbens vorverdichtet wird, in den Verbrennungsraum oberhalb des Brennkraft-Schlaggerät

Anmelder:

Omark Industries, Inc.,
Portland, Oreg. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. A. Brose, Patentanwalt,
Pullach bei München, Wiener Str. V2

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 19. Februar 1957

Carleton Stevens Marden, Boston, Mass.,
und William Jacob Jerome Gordon,

Cambridge, Mass. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

Kolbens übertreten und dort gezündet werden kann. Auch dieses bekannte Gerät ist nicht zur Ausübung von Einzelschlägen geeignet, weil zu seiner Inbetriebnahme jeweils umständliche Maßnahmen zum Anwerfen der Vorrichtung erforderlich sind.

Man hat daher ferner durch feste Treibstoffe betriebene Bearbeitungswerkzeuge vorgeschlagen:, bei denen für jeden Arbeitshub eine Pulverladung gezündet wird. Diese Geräte haben jedoch den Nachteil, daß stets eine große Anzahl von Patronen mitgeführt werden muß, zu deren Handhabung nur geschultes Personal zugelassen ist. Darüber hinaus stellen die Patronen im Vergleich zu der mit ihnen erzielbaren Schlagarbeit ein verhältnismäßig großes

*o Gewicht dar, das den Arbeiter behindert.

Die Erfindung betrifft nun ein Brennkraft-Schlaggerät, welches die Vorteile der mit flüssigem Treibstoff angetriebenen Vorrichtungen hinsichtlich seiner bequemen Handhabung mit den Vorzügen der Einzelschläge ermöglichenden, durch Pulvertreibstoffe betätigten Werkzeuge verbindet. Erfindungsgemäß wird hierzu vorgeschlagen, daß der Schlagkolben unter Öffnen eines federbelasteten Ansaugflatterventils aus der oberen Totpunktlage zum Zünden des Gemisches im unkomprimierten Zustand mittels einer handbetätigten Verschiebeeinrichtung in eine Zwischenistellung verbringbar ist. Hierdurch wird der Nachteil der bekannten Brennkraft-Schlaggeräte, zu deren Anlassen stets die Komprimierung des ange-

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saugten Brennstoffluftgemisches erforderlich war, vermieden und eine Möglichkeit zur Ausübung von Einzelschlägen dadurch geschaffen, daß ahne Kompression gearbeitet und das zündfähige Gemisch unmittelbar nach seinem Ansaugen gezündet wird.

Die Verschiebeeinrichtung, die beim Einleiten tines Einzelschlags den Schlagkolben in eine Zwischenstellung bringt, weist einen bei Überschreiten der Zwischenstellung sich schließenden Zündkontakt auf. Hierdurch erfolgt die Zündung des Brennstoffgemisches unmittelbar im Anschluß an das Ansaugen und jeder Schlag des Gerätes kann einzeln ausgelöst werden.

Wie fernerhin vorgeschlagen wird, besteht die Verschiebeeinrichtung aus einem Hebelgestänge mit einer bei Überschreiten des Verschiebeweges ausrastenden Klinke und einer mit dem Schlagkolben verbundenenc Zugstange, die mit der Klinke kuppelbar ist. Der Schlagkolben wird daher zur Einleitung eines Schlages mit Hilfe des Hebelgestänges in eine Zwischenstellung verschoben, in der das Gemisch zündet und gleichzeitig eine Klinke ausrastet, wodurch sich die Verbindung zwischen Verschiebeeinrichtung und Schlagkolben trennt, so daß der letztere nunmehr durch die Verbrennungsgase im Zylinder frei vorwärts geschleudert wird und Schlagarbeit leistet. Um die Schlagintensität verändern zu können, erfolgt zur Veränderung der Zwischenstellung des Kolbens das Entkuppeln der Klinke durch einen Stift, der wahlweise in hmtereinanderliegettde Bohrungen einführbar ist und dem eine Schrägfläche am Klinkenhebel zugeordnet ist, die beim Auflaufen auf den Stift die Klinke aus der Zugstange hebt.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, wobei jedoch als Erfindung nur das Beanspruchte gelten soll. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Arbeitskolbeii des Schlaggerätes,

Fig. 1 a einen Längsschnitt durch ein Werkzeug zum Durchtrennen von Baumästen,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie HI-III in Fig. 2 und das Schaltbild der Zündvorrichtung,

Fig. 4 ein Schaltbild 'der Zündanlage.

Der Arbeitszylinder des Schlaggeräts ist mit 1 bezeichnet. In der Nähe seines vorderen Endes sind Aiispufföffnungen 2 angeordnet, durch die die Verbrennungsgase am Ende des Arbeitsbubes entweichen können. Im vorderen Zylinderdeckel 4 ist eine mittlere Öffnung.5 angeordnet, in der die Kolbenstange 12 geführt ist. Im Zylinderdeckel 4 sind ferner Lüftungsöffnungen 6 \Orgesehen, durch die die vor dem Kolben 11 befindliche Luft beim Arbeitshub nach außen tritt. Der hintere Zylinderdeckel ist mit 8 bezeichnet. Er ist ebenfalls in der Mitte durchbohrt und mit einem nach hinten vorstehenden rohrförmigen Ansatz 10 ausgestattet.

Am Zylinderdeckel 8 ist ein Vergaser 14 befestigt, hinter dem in der zum Verbrennungsraum führenden Leitung ein Flatterventil 15 angeordnet ist, -dessen Feder 16 so schwach ausgelegt ist, daß das Ventil beim Ansaugen des Brennstoffgemisches öffnet. 17 ist die Kraftstoffleitung, die vom Tank T zum Vergaser 14 führt. Im Zylinderdeckel S ist ferner eine übliche Zündkerze 18 angeordnet. Am hinteren Zylinderdeckel ist ferner das Auslaßventil 20 angebracht, das durch einen Kipphebel 21 offengehalten wind, wenn die später beschriebene Verschiebeeinrichtung und der Schlagkolben in die Ausgangslage zurückkehren.

Die Verschiebeeinrichtung besteht aus einem Hebelgestänge 36,24 und 44, das in einer Gabel 25 drehbar am hinteren Ende des Zylinders 1 gelagert ist. Der Hebelteil 24 des Gestänges ist in seiner Mitte seitlich gekröpft, damit das Gestänge ohne Berührung mit dem rohrförmigen Ansatz 10 am Zylinderdeckel 8 beweglich ist. In der Nähe der Drehlagerung ist am Hebel 24 mittels der Schraube 28 eine Kontaktzunge 26 befestigt, deren Spitze 27 bei Schwenkung des Hebels 24,36 um seine Drehlagerung mit einem festen Gegenkontakt 32 in Berührung kommt, der mittels einer weiteren Klemmschraube 30 an einem Winkel 31 gehaltert ist. Von der Zündkerze 18 geht eine elektrische Leitung zum Hochspannungsteil einer Zündspule 33, an der ferner ein Schwingkontakt nach Art eines Wagnerschen Hammers angeordnet ist. Weitere Leitungen gehen von den Klemmschrauben 28 und 30 zu dem an der Niederspannungsseite der Zündspule vorgesehenen Schwingkontakt {Fig. 4). Durch diese Schaltung wird beim Schließen des Kontakts 27,32 an der Zündkerze 18 eine Funkenfolge erzeugt, die so lange anhält, als der erwähnte Kontakt geschlossen bleibt. Am Teil 24 des Hebelgestänges ist ferner ein Stift 34 befestigt, der auf den Kipphebel 21 drückt, wenn das Hebelgestänge in die Ausgangslage zurückgeht, so daß hierbei das Auslaßventil 20 öffnet.

Bei Betätigung der Verschiebeeinrichtung zur Einleitung eines Arbeitstaktes jedoch wird der Kipphebel 21 vom Druckstift 34 freigegeben und das Ventil 20 schließt sich unter der Wirkung der Ventilfeder 35. Die Betätigung des Hebelgestänges erfolgt von Hand am Handgriff 36.

Das vorn liegende Ende des Hebels 44 der Verschiebeeinrichtung ist als Klinke 45 ausgebildet, die in eine entsprechende Ausnehmung 42 in einer mit dem Schlagkolben 11 verbundenen Vorholstange 40 eingreift. Die Vorholstange 40 ragt durch eine der Entlüftungsöffjiungen 6 im vorderen Zylinderdeckel nach außen. Der Teil 44 der Verschiebeeinrichtung ist an seinem vorderen Ende mit einem Führungsschlitz 52 versehen, durch den ein Stift 50 geht. Im Bereich des Führungsschlitzes 52 ist der Hebel 44 an seiner Unterkante mit einem Ausschnitt versehen, der in einer Schrägfläche 54 endet. Seitlich des Hebels sind Führungen 48 angeordnet, in deren hintereinanderliegende Bohrungen 56 ein Stift 55 eingeführt werden kann, auf den die Schrägfläche 54 bei Betätigung der Verschiebeeinrichtung aufläuft, so daß sich bei Erreichen einer bestimmten Stellung die Klinke 45 aus der Ausnehmung 42 heraushebt und somit der Schlagkolben freigegeben wird. Eine Zugfeder 58, deren eines Ende am Hebel 44 und deren anderes Ende am Zylinder 1 befestigt ist, sorgt für die Rückführung der Verschiebeeinrichtung in ihre Ausgangsstellung.

Die mit dem Schlagkolben 11 fest verbundene Kolbenstange 12 und die rohrförmige Fortsetzung 10 am hinteren Zylinderdeckel sind zur Aufnahme einer Stange 60 hohl ausgebildet. Das hintere Ende der Stange 60 liegt in einem aufschraubbaren, rohrförmigen Gehäuse 62, das gleichzeitig als Handhabe für das Gerät dient. Am hinteren Ende der Stange 60 ist -ein Puffer 64 mit Hilfe der Mutter 66 befestigt, der beim Arbeitshab des Schlagkolbens auf einen Bund 65 im vorderen Ende des Gehäuses 62 aufschlägt. Der nach vorn über den Zylinder hinausragende Teil der Stange 60 liegt in einem dem Ge-

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hause 62 ähnlichen Gehäuse 70, .das mindestens in dem Bereich, in welchem die Kolbenstange 12 beim Arbeitshub in das Gehäuse 70 einfährt, in seiner Innenseite zur Erzielung einer guten Führung genau bearbeitet ist. An der Stange 60 ist im Bereich des vorderen Zylinderdeckels ein Bund 72, beispielsweise mit Hilfe eines Stifts od. dgl. befestigt, auf den das vordere Ende der Kolbenstange beim Arbeitshub drückt. Die Stange 60 ist an ihrem werkzeugseitigen Ende in einer Büchse 74 (Fig. 1 a) gleitend geführt.

Im Inneren des rohrförmigen Gehäuses 70 sind ferner zwei die Stange 60 umgebende Schraubenfedern 76 und 78 angeordnet. Beide Federn, die als Druckfedern wirken, stützen sich an ihrem werkzeugseitigen Ende auf den innenliegenden Rand der Büchse 74 ab. Die im Durchmesser kleinere Feder 76 drückt an ihrem hinteren Ende auf den Bund 72., der an der Stange 70 befestigt ist. Die außenliegende, im Durchmesser größere Feder 78 stützt sich an ihrem hinteren Ende unmittelbar auf der Stirnseite der Kolben- stange 12 ab. Die Federn haben die Aufgabe, nach einem Schlag des Werkzeugs sowohl die Stange 60 als auch den Schlagkolben 11 in Ausgangsstellung zurückzuschieben. Wenn jedoch das am vorderen Ende der Stange 60 angeordnete Werkzeug, z. B. ein Messer c zum Durchtrennen von Baumästen B, in dem beireffenden Ast steckenbleiben sollte, schiebt die Feder 78 den Schlagkolben 11 allein zurück, so daß beim nächsten Schlag das vordere Ende der Kolbenstange 12 erst gegen Ende des Arbeitshubes auf den Bund 72 an der Stange 60 auf trifft.

An der Oberseite des vorderen, rohrförmigen Gehäuses 70 ist ein weiteres Schutzgehäuse 80 befestigt, in das hinein sich die Vorholstange 40 vorschiebt. In der Oberseite des Schutzgehäuses 80 ist ein in Längsrichtung verlaufender Schlitz 81 angeordnet, in dem sich die Klinke 45 bei Betätigung der Verschiebeeinrichtung bewegt.

Das erfindungsgemäße Schlaggerät ist bei dem vorliegenden Beispiel mit einem Werkzeug zum Durchtrennen von Baumästen versehen, das aus einem etwa J-förmigen Haken 84, 86 besteht, in dessen Längsschlitz 85 das an der Stange 60 befestigte Messer c geführt ist.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Brennkraft-Schlaggerät, insbesondere zum Durchtrennen weicher Werkstücke, wie z. B. Baumäste, mit einer den Schlagkolben in die obere Totpunktlage rückführenden Feder, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkolben (11) unter Öffnen eines federbelasteten Ansaugflatterventils (15, 16) aus der oberen Totpunktlage zum Zünden des Gemisches im unkomprimierten Zustand

mittels einer handbetätigten Verschiebeeinrichtung (36, 24, 44, 40) in eine Zwischenstellung verbringbar ist.

2. Brennkraft-Schlaggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeeinrichtung für den Kolben (11) einen bei Überschreiten der Zwischenstellung sich schließenden Zündkontakt (27) aufweist.

3. Brennkraft-Schlaggerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeeinrichtung aus einem Hebelgestänge mit einer bei Überschreiten des Verschiebeweges ausrastenden Klinke (45) und einer mit dem Schlagkolben verbundenen Zugstange (40) besteht, die mit der Klinke kuppelbar ist.

4. Brennkraft-Schlaggerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Zwischenstellung des Kolbens das Entkuppeln der Klinke (45) durch einen Stift (55) erfolgt, der wahlweise in hintereinanderliegende Bohrungen (56) einführbar ist und dem eine Schrägfläche (54) am Klinkenhebel (44) zugeordnet ist, die beim Auflaufen auf den Stift (55) die Klinke (45) aus der Zugstange (40) hebt.

5. Brennkraft-Schlaggerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Klinkenhebel (44) unter der Wirkung einer die Klinke (45) in Einraststellung haltenden und nach Überschreiten der Zwischenstellung des Kolbens das Hebelgestänge in seine Ausgangslage zurückholenden Feder (58) steht.

6. Brennkraft-Schlaggerät nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Anordnung eines von der Bewegung der Verschiebeeinrichtung in der Öffnungs- und Schließlage abhängigen, federbelasteten Auslaßventils (20, 35).

7. Brennkraft-Schlaggerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Hebelgestänge ein Druckstift (34) angebracht ist, der bei in die Ausgangslage zurückkehrender Verschiebeeinrichtung und Schlagkolben über einen Kipphebel (21) das Auslaßventil (20) offenhält.

8. Brennkraft-Schlaggerät nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagkraft des Kolbens auf das Werkzeug über eine in ihm verschiebbare Kolbenstange (60) mit Aufschlagbund (72) übertragen wird, auf die eine Rückholfeder (76) wirkt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 919 940, 884 928, 480, 834 229;

britische Patentschriften Nr. 617 852, 555 006;
USA-Patentschriften Nr. 2 729 063, 2 162 416, 008 362.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen