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Kraftstoffzerstäubungseinrichtung für eine Dieselramme Die Erfindung
betrifft eine Kraftstoffzerstäubungseinrichtung für eine Dieselramme mit einem Zylinder,
einem darin geführten Rammbären und einem im unteren Teil des Zylinders eingepaßten
Amboß, bei der der Kraftstoff beim Aufschlagen des Rammbären auf den Amboß zerstäubt
wird, welcher an seiner oberen Stirnfläche eine Vertiefung zum Sammeln des eingespritzten
Kraftstoffes aufweist.
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Bei einer bekannten Kraftstoffzerstäubungseinrichtung sind die einander
berührenden Schlagflächen des Schlagbären und des Ambosses etwa Kugelkalotten; die
tiefste Stelle der Vertiefung des Ambosses befindet sich daher in der Achslinie
des Zylinders, so daß sich der eingespritzte Kraftstoff dort sammelt.
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Wenn ein Pfahl mittels einer Dieselramme gegen einen verhältnismäßig
kleinen Widerstand eingeschlagen wird, z. B. weil der Erdboden verhältnismäßig weich
ist oder weil der Durchmesser des Pfahles verhältnismäßig klein oder der Pfahl ziemlich
leicht ist, dann bewegt sich der Pfahl bereits vor dem Aufschlagen des Schlagbären
auf dem Amboß vorwärts. Dabei vermindert sich die Relativgeschwindigkeit zwischen
dem Schlagbären und dem Amboß und dementsprechend die Schlagenergie. Der Kraftstoff
wird dann nur unvollkommen zerstäubt, d. h., die Kraftstoffteilchen sind nicht klein
genug. Weiterhin wird infolge der unzureichenden Aufschlagkraft der zerstäubte Kraftstoff
nicht gleichmäßig in der komprimierten Luft verteilt. Das Zusammenwirken der genannten
Nachteile führt dann zu einer unvollständigen Verbrennung des Kraftstoffes und damit
zu einem unvollständigen Rückhub des Schlagbären, so daß ein stetiger Betrieb der
Ramme nicht mehr gewährleistet ist.
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Gemäß der Erfindung sollen die Schlagflächen des Schlagbären und des
Ambosses der Dieselramme so verbessert werden, daß der eingebrachte Dieselkraftstoff
vollständig zerstäubt wird, wodurch der Wirkungsgrad der Ramme wesentlich verbessert
wird. Die Erfindung besteht bei einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art
darin, daß die Vertiefung an der oberen Stirnfläche des Ambosses ringförmig und
die Schlagfläche des Schlagbären dementsprechend ringförmig vorspringend ausgebildet
sind. Auf diese Weise wird der Kraftstoff auf dem Amboß in der Nähe der Innenwand
des Zylinders angesammelt, so daß er beim Aufschlagen des Schlagbären schneller
und unbehinderter als aus der bekannten zentralen Vertiefung in die komprimierte
Luft gelangen kann. Die Zerstäubung ist vollkommener, so daß die Ramme einen besseren
Wirkungsgrad aufweist und noch mit verminderter Schlagenergie bei unvollkommenem
Rückhub des Schlagbären wirksam ist.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die ringförmige
Vertiefung im Amboß einen zylindrischen Mittelteil umgibt, dem eine zylindrische
Ausnehmung an der unteren Stirnseite des Schlagbären entspricht, wobei die Tiefe
der Ausnehmung etwas größer ist als die Höhe des Mittelteiles.
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Dadurch wird in an sich bekannter Weise erreicht, daß ein Teil der
Luft kurz vor dem Aufschlagen des Schlagbären vom Verbrennungsraum abgesondert und
stärker komprimiert wird, um die Zerstäubung des Kraftstoffes zu vervollkommnen.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer Dieselramme
gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt A b b. 1 einen lotrechten Schnitt durch
eine Brennstoffzerstäubungseinrichtung gemäß der Erfindung, A b b. 2 eine schematische
Ansicht, aus welcher die Art und Weise ersichtlich ist, in der der Brennstoff in
der Brennstoffzerstäubungseinrichtung gemäß A b b. 1 zerstäubt wird, und A b b.
3 einen lotrechten Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform einer Brennstoffzerstäubungseinrichtung
gemäß der Erfindung.
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Gemäß der in den A b b. 1 und 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform
ist ein Schlagbär 10
in einem Zylinder 11 für eine hin- und hergehende
Aufwärts-
und Abwärtsbewegung angeordnet. In das untere Ende des Zylinders 11 ist ein
Amboß 12 so eingepaßt, daß dieser ein bestimmtes Stück eine reibungsmäßig
gehemmte Bewegung relativ zu dem Zylinder durchführen kann. Der Schlagbär
10 ist an seinem unteren Stirnende mit einem nach unten abstehenden Fußteil
13 versehen, welches aus einem Stück mit demselben besteht. Der Fußteil 13
hat einen Durchmesser d, welcher kleiner ist als der Innendurchmesser D des Zylinders.
Das obere Stirnende des Ambosses 12, welches dem Fußteil 13 des Schlagbären
10 entgegengerichtet ist, weist eine tellerförmige Ausnehmung 14 mit einem
Durchmesser d auf, welcher dem Durchmesser d des Fußteiles 13 entspricht.
Die Bodenfläche des Fußteiles 13 und die Bodenfläche der tellerförmigen Ausnehmung
14 bilden die Schlagflächen des Schlagbären 10 bzw. des Ambosses 12.
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Die tellerförmige Ausnehmung 14 ist mit einer in der Mitte angeordneten
Erhebung versehen, die eine entsprechende Höhe hat, so daß eine ringförmige Vertiefung
16 vorhanden ist. .Die Oberfläche der Erhebung geht kontinuierlich in die ringförmige
Vertiefung 16 über.
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Andererseits ist die Bodenfläche des Fußteiles 13 des Schlagbären
in der Mitte mit einer kreisförmigen, konkaven Ausnehmung versehen. Die konkave
Ausnehmung hat eine Gestalt, welche nahezu komplementär zu der Form der Erhebung
an dem Amboß 12 ist. Die konkave Ausnehmung ist von einem Ringsteg 18 umgeben, der
eine komplementäre Form zu der ringförmigen Vertiefung 16 hat.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach A b b. 3 ist die von der ringförmigen
Vertiefung 16 umgebene Erhebung des Ambosses 12 als zylindrischer Mittelteil
15 ausgebildet, und die Ausnehmung 17 an der unteren Stirnseite des
Schlagbären 10 ist ebenfalls zylindrisch, wobei die Tiefe der Ausnehmung 17 etwas
größer ist als die Höhe des Mittelteiles 15.
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Außerdem wird bei dem Aufwärtshub des Schlagbären 10, nachdem die
Oberfläche 18' des Ringsteges 18 in Berührung mit der Kraftstoffoberfläche in der
Vertiefung 16 gekommen ist, die Luft zwischen dem Schlagbären und dem Amboß innerhalb
des durch die Oberfläche 18' definierten Berührungsringes eingeschlossen. Dieses
Luftvolumen wird in situ komprimiert, und dementsprechend wird der durch die komprimierte
Luft ausgeübte Druck die Zerstäubung des Kraftstoffes nach außen unterstützen. Dementsprechend
wird der Kraftstoff radial nach außen mit einer ziemlich großen Kraft zerstäubt,
was zu einer perfekten Vernebelung des Kraftstoffes führt. Die kleinsten, feinsten
Kraftstoffteilchen verteilen sich gleichmäßig in dem Zylinder und werden dementsprechend
sehr gut gezündet. Die Form der unteren Stirnfläche des Schlagbären und der oberen
Stirnfläche des Ambosses ist so gewählt, daß diese. Flächen nicht vollständig einander
komplementär sind, sondern daß vielmehr ein kleiner Freiraum 19 zwischen der Oberfläche
der Erhebung und der Bodenfläche der konkaven Ausnehmung verbleibt.