DE2555340B2

DE2555340B2 - ram

Info

Publication number: DE2555340B2
Application number: DE19752555340
Authority: DE
Inventors: Hans Guenther Dipl.-Ing. 2000 Hamburg Schnell
Original assignee: Van Kooten BV
Current assignee: Van Kooten BV
Priority date: 1974-12-10
Filing date: 1975-12-09
Publication date: 1980-01-03
Also published as: AU8728475A; JPS5186205A; BE836305A; DE2555340A1; FR2294276A1; GB1503995A; NL7416085A; CA1036499A; FR2294276B3

Description

Die Erfindung betrifft einen Rammbär mit einem Verbrennungszylinder, einem in den Verbrennungszylinder hineinreichenden Schlagstück, einem in dem Verbrennungszylinder angeordneten Schlagkolben und einem Treibstoffinjektor mit wenigstens einer vom Schlagkolben betätigbaren Pumpe und wenigstens einer Düse zum Zuführen von Treibstoff zwischen den Stoßflächen von Schlagkolben und Schlagstück auf wenigstens eine Stoßfläche.The invention relates to a ram with a combustion cylinder, one in the combustion cylinder striking piece reaching into it, a striking piston arranged in the combustion cylinder and a fuel injector with at least one pump actuatable by the percussion piston and at least one Nozzle for supplying fuel between the abutting surfaces of the percussion piston and hammer at least one abutment surface.

Aus der DE-OS 20 40 924 ist ein solcher Rammbär bekannt, bei dem der Brennstoff auf eine Stelle der Stoßfläche des Schlagstücks gespritzt wird und sich von dort über die Stoßfläche verteilt. Beim Auftreffen des Schlagkolbens auf das Schlagstück wird der Treibstoff von der Stoßfläche des Schlagstücks in Richtung zu einem um das Schlagstück herum angeordneten Verbrennungsraum zerstoben und vermischt sich zur Erzeugung eines Brennstoff-Luft-Gemisches mit Luft. Die Zeit, innerhalb der sich der Brennstoff vollständig über die Stoßfläche verteilen könnte, ist länger als die Zeit zwischen Einspritzung und Schlag des Schlagkolbens, so daß in der Regel keine vollständige Verteilung über die Stoßfläche erfolgt. Das trifft insbesondere bei geringer Fallhöhe des Kolbens bei kleinem Bodenwiderstand zu. Die Folge ist dann, daß sich das Brennstoff-Luft-Gemisch nicht oder nicht gut entzündet. From DE-OS 20 40 924, such a ram is known in which the fuel on a point of The impact surface of the striking piece is injected and is distributed from there over the impact surface. When the Striking piston on the hammer is the fuel from the impact surface of the hammer in the direction of a combustion chamber arranged around the hammer and mixes to form Generation of a fuel-air mixture with air. The time within which the fuel is completely could spread over the impact surface is longer than the time between injection and impact of the percussion piston, so that, as a rule, there is no complete distribution over the abutment surface. This is particularly true of low drop height of the piston with low ground resistance. The result is then that the Fuel-air mixture ignited or not ignited well.

In der US-PS 36 79 005 ist ein Rammbär mit direkter Einspritzung des Treibstoffs in die Luft des Verbrennungsraumes bekannt, bei dem mittels zweier diagonal gegenüber angeordneter Düsen Treibstoff in verschiedene Richtungen in den Verbrennungsraum eingespritzt werden kann.In US-PS 36 79 005 is a ram with direct injection of the fuel into the air of the combustion chamber known, in which by means of two diagonally opposite nozzles fuel in different Directions can be injected into the combustion chamber.

In der nicht vorveröffentlichten DE-PS 24 12 036 wird ein Rammbär vorgeschlagen, der mindestens einen Verbrennungszylinder, ein in den Verbrennungszylinder reichendes Schlagstück, einen in dem Verbrennungszylinder angeordneten Schlagkolben und einen Treibstoffinjektor zum Zuführen von Treibstoff zwischen die Stoßflächen von Schlagkolben und SchlagstUck auf mindestens zwei auseinanderliegende Stellen der Stoßflächen aufweist. Damit der sich über die Stoßfläche ausbreitende Treibstoff nicht von der Stoßfläche abfließt wird in dieser Druckschrift vorgeschlagen, zwei Treibstoffströme von außerhalb der s Mitte gegeneinander einströmen zu lassen, so daß die gegeneinander gerichteten Ströme sich gegenseitig abbremsen.In the not previously published DE-PS 24 12 036 is a ram proposed that at least one combustion cylinder, one in the combustion cylinder reaching hammer, a percussion piston arranged in the combustion cylinder and a fuel injector for supplying fuel between the abutting surfaces of the percussion piston and striking piece has at least two spaced apart points of the abutment surfaces. So that the Propellant that spreads the impact surface does not flow away from the impact surface is proposed in this publication, two fuel streams from outside the center to flow against each other, so that the opposing currents slow each other down.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rammbär der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem derThe object of the invention is to provide a battering ram of the type described above, in which the

ίο Wirkungsgrad durch eine verbesserte Verteilung des Treibstoffes auf den Stoßflächen erhöht wird.ίο Efficiency through improved distribution of the Fuel on the impact surfaces is increased.

Diese Aufgabe wird durch einen Rammbär der eingangs beschriebenen Art gelöst, der gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß der Treib-Stoffinjektor so ausgebildet ist, daß Treibstoffstrahlen auf wenigstens drei in Umfangsrichtung über die Stoßfläche verteilte Stelle« ausspritzbar sind.This object is achieved by a ram of the type described above, which according to the Invention is characterized in that the propellant injector is designed so that fuel jets can be injected onto at least three points distributed in the circumferential direction over the abutment surface.

Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Figuren beschrieben. Von denThe invention is described in the following description with reference to the figures. Of the

Figures shows

F i g. 1 eine Übersicht des Eintreibens von Pfählen mit einem Rammbär;F i g. 1 shows an overview of driving stakes with a ram;

Fig.2 in vergrößertem Maßstab einen Vertikalschnitt durch den Rammbär gemäß F i g. 1;2 shows a vertical section on an enlarged scale by the ram according to FIG. 1;

Fig.3 in vergrößertem Maßstab eine bevorzugte Ausführungsform des Teils III in F i g. 2 in einer anderen Stellung;3 shows a preferred one on an enlarged scale Embodiment of part III in FIG. 2 in a different position;

F i g. 4 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt längs der Linie IV-IV in F ig. 2;F i g. 4 shows, on an enlarged scale, a section along the line IV-IV in FIG. 2;

jo F i g. 5 einen dem der F i g. 4 entsprechenden Schnitt mit einem Schema einer anderen Ausführungsform eines Rammbärens;jo F i g. 5 one of the FIGS. 4 corresponding section with a scheme of another embodiment of a battering ram;

F i g. 6 einen Treibstoffinjektor für einen Rammbären nach Fig. 5;undF i g. 6 shows a fuel injector for a ram according to FIG. 5; and

F i g. 7 ein Regelschema für einen Rammbären nach Fig. 5.F i g. 7 shows a control scheme for a ram according to FIG. 5.

Auf einem in einen unter dem Wasser 22 liegenden Boden 23 einzutreibenden Pfahl 21 wird mittels eines Schwimmbocks 24 eine Ramme 27 angebracht. Diese Ramme 27 hat einen Führungsrahmen 35, der aus einem um den Pfahl 21 herumgreifenden Sockel 25 und zwei an diesem befestigten Führungsstützen 29 besteht. Ferner hat die Ramme 27 einen durch Führungsorgane 37 längs der Führungsstützen 29 geführten Rammbären 8, der aus einem Dieselklotz und einer auf dem Pfahl 21 ruhenden Rammkappe 31 besteht.On a pile 21 to be driven into a ground 23 below the water 22, a Floating rams 24 a ram 27 attached. This ram 27 has a guide frame 35, which consists of a there is a base 25 reaching around the post 21 and two guide supports 29 attached to it. Further the ram 27 has a ram 8 guided by guide members 37 along the guide supports 29, the consists of a diesel block and a ram cap 31 resting on the pile 21.

Aus F i g. 2 geht hervor, daß der Rammbär 8 einen Verbrennungszylinder 3, einen in diesem als Hammer wirksamen Schlagkolben 1 und ein auf der Rammkappe 31 ruhendes, in den Verbrennungszylinder 3 hineinragendes Schlagstück 2 hat Der Verbrennungszylinder 3 trägt einen Behälter 28 und weist Öffnungen 26 zum Einlassen von Luft und zum Ablassen von Abgasen und mindestens eine Düse 30 eines Treibstoffinjektors 6 auf.From Fig. 2 shows that the ram 8 one Combustion cylinder 3, an impact piston 1 acting as a hammer in this and one on the ram cap The combustion cylinder 3 has 31 stationary striking piece 2 protruding into the combustion cylinder 3 carries a container 28 and has openings 26 for admitting air and venting exhaust gases and at least one nozzle 30 of a fuel injector 6.

Der Schlagkolben 1 wird durch Kolbenringe 19 in bezug auf den Verbrennungszylinder 3 abgedichtet und hat einen Kolbenkopf 20, der von einem ringförmigen Verbrennungsraum 18 umgeben wird. Eine konische Stoßfläche 4 des Schlagstückes 2 ist an die dagegen stoßende Stoßfläche 5 des Schlagkolbens 1 angepaßt.The percussion piston 1 is sealed off with respect to the combustion cylinder 3 by piston rings 19 and has a piston head 20 which is surrounded by an annular combustion chamber 18. A conical one The abutment surface 4 of the striking piece 2 is adapted to the abutting surface 5 of the percussion piston 1 that abuts against it.

Nach F i g. 4 wird Treibstoff auf eine Anzahl über den Umfang der Stoßfläche 4 verteilter Stellen 14 aufgespritzt, z. B. mit drei Treibstoffstrahlen 15 aus der Düse 30, so daß drei Treibstoffzonen 13 entstehen.According to FIG. 4 is fuel at a number of points 14 distributed over the circumference of the impact surface 4 sprayed on, e.g. B. with three fuel jets 15 from the nozzle 30, so that three fuel zones 13 are formed.

Wenn der Schlagkolben 1 auf das Schlagstück 2 schlägt, wird der Treibstoff gut zerstäubt und bildet dann einen Nebel 12 in Richtung 17 von der Stoßfläche 4 ab bis in den unteren Teil 16 einer Vorkammer 10 desWhen the percussion piston 1 strikes the hammer 2, the fuel is well atomized and then forms one Fog 12 in the direction 17 from the abutment surface 4 down to the lower part 16 of an antechamber 10 of the

Verbrennungsraumes 18. Eine seichte, ringförmige Ausnehmung 11 grenzt an der Stoßfläche 4 im .Schlagstock 2 an. Die Zündung des Treibstoffs erfolgt in der Vorkammer 10 und die Verbrennung erfolgt etwas später im wesentlichen in der Hauptverbrennungskammer 32. Diese Verzögerung des Verbrennungsvorgangs ergibt eine wesentliche Verbesserung des Schlagvorgangs des Rammbären 8. Infolge der kleinen Teilchen zündet der gut zerstäubte Treibstoff leicht auch Lei geringer Schlaglänge des Schlagkolbens 1. aber die Verbrennung vollzieht sich zögernd wegen des Mangels an Luft in der Vorkammer 10.Combustion chamber 18. A shallow, ring-shaped one Recess 11 adjoins the abutment surface 4 in the baton 2. The fuel is ignited in the antechamber 10 and the combustion takes place somewhat later, essentially in the main combustion chamber 32. This delay in the combustion process results in a substantial improvement in the striking process of the battering bear 8. As a result of the small particles, the well-atomized fuel also ignites lei easily short stroke length of the percussion piston 1. but the combustion takes place hesitantly because of the deficiency in air in the antechamber 10.

Nach den F i g. 1 bis 4 hat der Treibstoffinjektor 6 nur eine Pumpe 7 mit einer Düse 30, aber in den F i g. 5 bis 7 hat der Treibstoffinjektor 6 zwei einander diametral is gegenüberstehende Düsen 30a und zwei einander diametral gegenüberstehende Düsen 30i, die an eine Pumpe 7a für einen Basistreibstoff 38, z. B. Dieselöl, bzw. an eine Pumpe Ib für einen die Verbrennungsgeschwindigkeit beeinflussenden Stoff 39 angeschlossen sind. Die Pumpen 7a und Tb haben für jede Düse einen gesonderten Pumpzylinder 9, dessen Pumpvolumen durch einen einstellbaren Anschlag 33a bzw. 33b eingestellt wird. Die Stellung der Anschläge 33a und 33b wird durch ein Steuerorgan 41a, 41 £> bestimmt, das die Zu- und Abfuhr von Flüssigkeit 42 über einen Regelschieber 43a, 436 in bezug auf einen hydraulischen Zylinder 44a, 446 regelt gemäß dem Regeischemi nach Fig.7.According to the F i g. 1 to 4, the fuel injector 6 has only one pump 7 with a nozzle 30, but in FIGS. 5 to 7, the fuel injector 6 has two diametrically opposed nozzles 30a and two diametrically opposed nozzles 30i which are connected to a pump 7a for a base fuel 38, e.g. B. diesel oil, or are connected to a pump Ib for a substance 39 influencing the combustion rate. The pumps 7a and Tb have a separate pump cylinder 9 for each nozzle, the pump volume of which is set by an adjustable stop 33a and 33b, respectively. The position of the stops 33a and 33b is determined by a control element 41a, 41 £>, which regulates the supply and discharge of liquid 42 via a control slide 43a, 436 with respect to a hydraulic cylinder 44a, 446 according to the control element according to FIG .

Infolge der Treibstoffzufuhr zu eiern Rammbären 8 wird bei jeder Verbrennung ein Schlag euf den Pfahl 21 ausgeübt Das Resultat des Schlages wird am Pfahl 21 durch einen Abtaster 45 gemessen. Dieser Abtaster 45 kann aus einem optischen Meßwerk bestehen, das die bei jedem Schlag auftretende, axiale Verschiebung 51 des Pfahls 21 mißt Der Meßwert 48 kann als Resultat des Schlages in einer Vergleichsvorrichtung 46 mit einem in einem Programm 47 vorgeschriebenen Vergleichswert 49 verglichen werden, worauf ein Unterschiedssignal 50 die Steuerorgane 41a und 416 erregt Die Unterschiedssignale 50 rufen eine Verschiebung der Anschläge 33a und 33b hervor. Die Richtung und der Wert der Verschiebungen sind im Steuerorgan 41 programmiertAs a result of the fuel supply to the rams 8, a blow is exerted on the post 21 with each combustion. The result of the blow is measured on the post 21 by a scanner 45. This scanner 45 can consist of an optical measuring mechanism which measures the axial displacement 51 of the pile 21 occurring with each impact Difference signal 50 excites control elements 41a and 416. Difference signals 50 cause the stops 33a and 33b to move. The direction and the value of the shifts are programmed in the control element 41

Der z. B. aus Benzin bestehende Stoff 39 wird in dem Maße als Beschleuniger zugeführt, wie die Verbrennung zu langsam zu erfolgen droht Dies tritt auf in dem Maße, wie der Bodenwiderstand geringer ist Wenn der Abtaster 45 eine große axiale Verschiebung 51 mißt, was auf einen geringen Bodenwiderstand hindeutet, führt die Pumpe Tb eine große Menge zu verbrennenden StoffsThe z. For example, gasoline 39 is supplied as an accelerator to the extent that the combustion threatens to take place too slowly. This occurs to the extent that the ground resistance is lower. When the scanner 45 measures a large axial displacement 51, which is a small one Soil resistance suggests the Tb pump is introducing a large amount of material to be burned

39 dem Rammbären 8 zu. Wenn bekannt ist, daß ein großer Bodenwiderstand bevorsteht, wird der Behälter39 to the battering bear 8. When it is known that large ground drag is imminent, the container will

40 nicht mit Benzin, sondern mit einem die Verbrennung verzögernden Stoff 39, z. B. Benzol, gefüllt das nach einem anderen Programm 47 von der Pumpe Tb dem Rammbären 8 proportional zur Zunahme des Bodenwiderstands zugeführt wird.40 not with gasoline, but with a combustion retarding substance 39, e.g. B. benzene, which is filled according to another program 47 from the pump Tb to the ram 8 proportional to the increase in ground resistance.

For this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Ram with a combustion cylinder, one that extends into the combustion cylinder Impact piece, a percussion piston arranged in the combustion cylinder and a fuel injector with at least one pump that can be actuated by the percussion piston and at least one nozzle for supplying fuel between the abutting surfaces of the percussion piston and percussion piece at least one impact surface, characterized in that the fuel injector (6) so is designed that fuel jets (15) on at least three in the circumferential direction over the Abutment surface (4, 5) distributed points (14) can be injected.

2. battering ram according to claim 1, characterized in that that from a nozzle (30) several fuel jets directed at different fuel zones (13) (15) can be sprayed.

3. Ram according to claim 1 or 2, characterized in that the fuel injector (6) comprises a plurality of nozzles (30,30a, 30b)