DE636963C - Combustion shaking and vibration device - Google Patents

Combustion shaking and vibration device

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DE636963C
DE636963C DEM128042D DEM0128042D DE636963C DE 636963 C DE636963 C DE 636963C DE M128042 D DEM128042 D DE M128042D DE M0128042 D DEM0128042 D DE M0128042D DE 636963 C DE636963 C DE 636963C
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piston
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B71/00Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
    • F02B71/04Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)

Description

Brennkraft-Rüttel- und Vibrationseinrichtung Die vorliegende Erfindung behandelt eine Rüttel- und Vibrationseinrichtung, wie sie für alle möglichen Zwecke, wie Festrütteln von Formsand, Beton, Aufschüttungen usw., vielfach Verwendung findet. Diese Einrichtung kann auch als Hammer für viele Zwecke, wie Bohren, Stopfen usw., ausgebildet werden. In erster Linie wird bezweckt, ein Brennkraftwerkzeug zu schaffen, das mit hoher Hubzahl und somit größter Leistung bei Vermeidung aller empfindlichen Steuerteile, wie Ventile,' Einspritzorgane, Gestänge usw., arbeitet.Internal combustion shaker and vibrator The present invention deals with a shaking and vibration device, as they are for all possible purposes, such as vibration of molding sand, concrete, embankments, etc., is widely used. This device can also be used as a hammer for many purposes, such as drilling, plugging, etc., be formed. The primary purpose is to create an internal combustion tool, this with a high number of strokes and thus the greatest performance while avoiding all sensitive ones Control parts, such as valves, 'injectors, linkages, etc., works.

In der Zeichnung (Fig. i bis 3) sind drei verschiedene Ausführungsbeispiele gezeigt. Fig. i stellt eine Einrichtung dar, bei der der Arbeitskolben die Zuführung des vorverdichteten Gasgemisches für beide Kolbenseiten. steuert. Fig. 2 zeigt eine Einrichtung, bei der das vorverdichtete Gasgemisch auf der unteren Kolbenfläche ständig lastet und beim Arbeitsgang in den Vorratsraum zurückgedrückt und so wiedergewonnen wird, während Fig. 3 eine ähnliche Einrichtung zeigt, jedoch mit einem Stufenkolben, dessen Kragenfläche zur Erzeugung des vorverdichteten Gasgemisches dient. Fig. ¢ zeigt eine Ausführungsform, bei der das vorverdichtete Gasgemisch unter dem Kolben bei Fehlzündungen durch ein besonderes Steuerorgan zum Auspuff gebracht wird, so daß der Kolben seine tiefste Ausgangsstellung wieder einnimmt. Im Vorratsraum i befindet sich verdichtetes Gasgemisch, das in einem Vergaser in bekannter Weise erzeugt wird. In den gezeichneten Kolbenstellungen (Fig. i bis 3) verbindet die Kolbenringnut 2 die Kanäle 3 und ¢, so daß aus dem Vorratsbehälter i Gasgemisch durch den Kanal s in den Verbrennungsraum 6 gelangt. Das Gasgemisch treibt hier die Verbrennungsrückstände durch den Auspuffkanal 7 aus und füllt den oberen Zylinder, raum .gleichzeitig mit frischem Gasgemisch auf. Dieses Gasgemisch wird nun beim Kol= benrückhub, sobald der Auspuffkanal? durch die Mantelfläche des Kolbens abgeschlossen ist, im Verbrennungsraum 6 verdichtet und in bekannter Weise durch Zündkerze usw. in der höchsten Stellung des Kolbens zur Entzündung gebracht, wodurch der Arbeitshub erfolgt.In the drawing (Fig. I to 3) are three different embodiments shown. Fig. I shows a device in which the working piston is the supply of the pre-compressed gas mixture for both sides of the piston. controls. Fig. 2 shows a Device in which the pre-compressed gas mixture on the lower piston surface constantly burdened and pushed back into the storage room during the work process and thus recovered is, while Fig. 3 shows a similar device, but with a stepped piston, whose collar surface is used to generate the pre-compressed gas mixture. Fig. ¢ shows an embodiment in which the pre-compressed gas mixture is under the piston is brought to the exhaust by a special control unit in the event of a misfire, so that the piston returns to its lowest starting position. In the pantry i there is a compressed gas mixture in a carburetor in a known manner is produced. In the piston positions shown (Fig. I to 3) connects the Piston ring groove 2 the channels 3 and ¢, so that from the reservoir i gas mixture passes through the channel s into the combustion chamber 6. The gas mixture is floating here the combustion residues through the exhaust port 7 and fills the upper cylinder, room. at the same time with fresh gas mixture. This gas mixture is now at Piston return stroke as soon as the exhaust port? completed by the outer surface of the piston is, compressed in the combustion chamber 6 and in a known manner by spark plug, etc. ignited in the highest position of the piston, causing the working stroke he follows.

Die Auslösung der Zündung erfolgte bisher gewöhnlich dadurch, daß der Kolben entweder mit, seiner Stirnfläche oder mit einer Nase, die in einer Nut seines Mantels sitzt, den Kontakt herstellte. In Fig. 2 und 4 ist nun noch eine besondere Kontakteinrichtung gezeigt. Diese besteht aus einem beweglichen Kontaktstück 13, das in der Zylinderwandung derart verschiebbar angeordnet ist, daß die untere Kolbenkante in der oberen Endstellung des Kolbens seine Bohrung 14 freigibt, so daß das vorverdichtete Gasgemisch unter dem Kolben auf die Stirnfläche des Kontaktstückes 13 zur Wirkung kommt und dieses gegen den Kontaktstift 15 verschiebt. Eine Nut 16 im Kolben und eine Bohrung 17 im Zylinder läßt dann diese Belastung des Kontaktstückes 13 beim -Arbeitsgang des Kolbens wieder entweichen, so daß der Stromkreis unterbrochen wird.The triggering of the ignition has so far usually taken place in that the piston made contact either with its end face or with a nose which sits in a groove in its jacket. In Fig. 2 and 4, a special contact device is now shown. This consists of a movable contact piece 13 which is slidably arranged in the cylinder wall in such a way that the lower edge of the piston exposes its bore 14 in the upper end position of the piston, so that the pre-compressed gas mixture under the piston comes into effect on the end face of the contact piece 13 and this moves against the contact pin 15. A groove 16 in the piston and a bore 17 in the cylinder then allows this load on the contact piece 13 to escape again during the operation of the piston, so that the circuit is interrupted.

Für den Kolbenrückhub sind, wie bereits erwähnt, drei verschiedene Ausführungsbeispiele gezeichnet, und zwar erfolgt bei der Einrichtung nach Fig. i der Rückhub des Kolbens dadurch, daß durch den Kanal 8 über seine Ringnut 2 aus dem Vorratsraum z verdichtetes Gasgemisch unter seine untere Fläche geleitet wird. Bei Fig. 2 dagegen ist die Einrichtung so getroffen, daß der Gasdruck aus dem Vorratsraum i ständig auf der unteren Kolbenfläche lastet und daß die Gasmenge im unteren Zylinderraum beim Arbeitsgang in den Vorratsraum i zurückgedrückt wird, so daß für den Kolbenrückhub kein Gasgemisch verbraucht wird.As already mentioned, there are three different ones for the piston return stroke Embodiments drawn, and that takes place in the device according to Fig. i the return stroke of the piston in that through the channel 8 via its annular groove 2 from the storage space z compressed gas mixture is passed under its lower surface. In Fig. 2, however, the device is made so that the gas pressure from the storage space i is constantly on the lower piston surface and that the amount of gas in the lower cylinder space is pushed back during operation in the reservoir i, so that for the piston return stroke no gas mixture is consumed.

Fig.3 zeigt die gleiche Ausführungsform. Die untere Kolbenfläche steht also auch ständig unter Druck. Bei dieser Ausführung ist jedoch ein Stufenkolben vorgesehen, -und zwar werden die Flächen dieses Stufenkolbens so verwandt, daß seine obere kleine Fläche von der Brennkraft beaufschlagt wird, während die größte untere Fläche für den Kolbenrückhub unter Gasdruck steht. Diese Anordnung bringt den Vorteil mit sich, daß man mit ganz niedrigem Gasdruck arbeiten kann und trotzdem .eine verhältnismäßig hohe Verdichtung und dementsprechend hohen Verbrennungsdruck erzielt. Die Kragenfläche des Stufenkolbens kann dabei zur Erzeugung des Gasgemisches dienen.3 shows the same embodiment. The lower piston surface is standing so also constantly under pressure. In this version, however, is a stepped piston provided,-namely, the surfaces of this stepped piston are used so that his upper small area is acted upon by the internal combustion force, while the largest lower The area for the piston return stroke is under gas pressure. This arrangement has the advantage with the fact that you can work with very low gas pressure and still .a relatively high compression and correspondingly high combustion pressure achieved. The collar area of the stepped piston can be used to generate the gas mixture.

Diese Wirkungsweise ist ohne weiteres aus der Zeichnung (Fig.3) ersichtlich. Mit 9 ist ein Druckventil zwischen dem Ringraum io und dem Vorratsraum i bezeichnet, mit i i ein Saugventil, durch das der Stufenkolben bei seinem Arbeitshub Gas in den Ringraum i o einsaugt, das beim Kolbenrückhub über das Druckventil 9 in den Vorratsraum i gepreßt wird. Es ist auch möglich, den Ringraum i o für Kühlzwecke nutzbar zu machen. Es fallen dann die Ventile g und i i fort, und an ihrer Stelle werden auf dem Umfang eine größere Anzahl Bohrungen derart angeordnet, daß die von der Stufe angesaugte frische Luft durch diese ausgestoßen wird und dabei die äußere Zylinderwand zwecks Kühlung bestreicht. Bei 12 wird die eigentliche Rüttel- und Vibrati:onseinrichtung angeschlossen. Es ist aber ebensogut denkbar, daß der Kolben selbst direkt bzw. durch Vermittlung eines Zwischengliedes auf das zu bearbeitende Gut zur Wirkung gebracht wird.This mode of operation is readily apparent from the drawing (FIG. 3). With a pressure valve between the annular space io and the reservoir i is designated, with i i a suction valve through which the stepped piston enters gas on its working stroke the annular space i o sucked in, which during the piston return stroke via the pressure valve 9 into the Storage space i is pressed. It is also possible to use the annulus i o for cooling purposes to make usable. The valves g and i i are then omitted and in their place a larger number of holes are arranged on the circumference in such a way that the of Fresh air sucked in on the stage is expelled through this and the outer Brushed cylinder wall for cooling. At 12 the actual shaking and Vibrating device connected. But it is just as well conceivable that the piston itself directly or through the intermediary of an intermediate link on the one to be processed Well put into effect.

Die Sonderausführung in Fig.4 bezweckt, daß das vorverdichtete Gasgemisch unter dem Kolben, falls eine Fehlzündung erfolgen sollte, ins Freie entweicht, so daß der Kolben dann durch die Verdichtung und evtl. durch sein Gewicht in seine unterste Ausgangsstellung zurückgebracht wird, während er sonst bei einer Fehlzündung in seiner obersten Stellung verbleiben würde. Diese Einrichtung besteht aus einem Stufenventil 18, dessen größte Fläche mit dem unteren Zylinderraum durch einen Kanal i9 in Verbindung gebracht wird, sobald der Kolben bei einer Fehlzündung über den Punkt hinaus verschoben wird, in dem normalerweise die Zündung hätte erfolgen sollen. Das unter dem Kolben stehende vorverdichtete Gasgemisch belastet dann durch den Kanal i 9 die größte Fläche des Stufenventils 18 und schiebt diese nach unten, so durch seine Aussparung 2o den Kanal-, i mit der Ringnut 22 und dem Auspuff 23 verbindend, so daß das Gasgemisch unter dem Kolben auspuffen kann und der Kolben nunmehr durch die Verdichtung und sein Gewicht nach unten in seine Ausgangsstellung verschoben wird. Bei dieser Abwärtsbewegung des Kolbens verbindet seine Ringnut 16 den Kanal 19 mit dem Auspuff 17, so daß die Belastung auf der großen Ventilfläche entweichen kann, das Ventil i 8 durch den Druck, der durch den Kanal 24 auf seiner Kragenfläche lastet, in seine ;gezeichnete Stellung zurückgebracht und so die untere Kolbenfläche wieder unter Gasdruck für das Weiterarbeiten gesetzt wird. Die Einrichtung kann auch so getroffen werden, daß das Ventil 18 von Hand bei Fehlzündungen in die Auspuffstellung gebracht wird.The purpose of the special version in Fig. 4 is that the pre-compressed gas mixture under the piston escapes into the open in the event of a misfire, so that the piston is then returned to its lowest starting position by the compression and possibly by its weight, while otherwise would remain in its uppermost position in the event of a misfire. This device consists of a step valve 18, the largest area of which is brought into communication with the lower cylinder chamber through a channel 19 as soon as the piston is displaced beyond the point at which ignition should normally have taken place in the event of a misfire. The pre-compressed gas mixture standing under the piston then loads the largest area of the step valve 18 through the channel i 9 and pushes it downwards, thus connecting the channel through its recess 2o , i with the annular groove 22 and the exhaust 23, so that the gas mixture can exhaust under the piston and the piston is now moved downward into its starting position by the compression and its weight. During this downward movement of the piston, its annular groove 1 6 connects the channel 1 9 to the exhaust 17 so that the load on the large valve surface can escape ; brought back the drawn position and thus the lower piston surface is put under gas pressure again for further work. The device can also be made such that the valve is brought 1 8 by hand in case of backfiring in the exhaust position.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Brennkraft-Rüttel- und Vibrationseinrichiung, dadurch gekennzeichnet, daß. der frei fliegende Arbeitskolben eine Aussparung (2) hat, die in der untersten Kolbenstellung Kanäle (3 und q.) verbindet, durch die das vorverdichtete Gasgemisch aus einem Vorratsraum (i) durch einen Kanal (5) in den Zylinderraum (6) 'zur Spülung und Auffüllung@eintritt, während der Kolben bei seinem Rückhub mit seiner Mantelfläche die Kanäle (3 und q.) sowie den Auspuffkanal (7) verschließt und das ,eingeschlossene Gasgemisch verdichtet. z. Brennkraft-Rüttel- rund Vibrationseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (2) im Arbeitskolben gleichzeitig die Zuführung des vorverdichteten Gasgemisches unter den Kolben für seinen Rückhub durch einen Kanal (8) steuert. 3.. Brennkraft-Rüttel- und Vibrationseinrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum unter dem Arbeitskolben dauernd mit dem Vorratsraum des unter Druck stehenden Gasgemisches durch einen Kanal verbunden ist. q.. Brennkraft-Rüttel- und Vibrations-.einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben als Stufenkolben ausgebildet ist, und zwar derart, daß der Druck der Brenngase auf eine der kleineren Flächen des Stufenkolbens zur Wirkung kommt, während eine größere, entgegengesetzt liegende Fläche für den Rückhub verwandt wird. 5. Brennkraft-Rüttel- und Vibrations-@einrIchtung nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß das verdichtete Gasgemisch vom Kolben selbst zweckmäßig in dem Ringraum über seiner Kragenfläche erzeugt wird. 6. Brennkraft-Rüttel- und Vibrationseinrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ringraum (i o) Bohrungen münden, die auf dem Umfang des Arbeitszylinders verteilt sind, durch die die aus dem Ringraum (i o) verdrängte Luft bei ihrem Austreten den Brennkraftzylinder bestreicht und kühlt. 7. Brennkraft-Rütbel- und Vibrationseinrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben mit seinem unteren Ende eine Bohrung (14) steuert, in der ,ein verschiebbares Kontaktstück (13) vorgesehen ist, das durch den Druck unter dem Kolben in die Zündstellung gedrückt wird. B. Brennkraft-Rüttel- und Vibrationseinrichtung nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben bei Fehlzündungen auf seinem weiteren Rückhub eine Bohrung (i g) freigibt, durch die das vorverdichtete Gasgemisch unter dem Kolben auf ein Steuerorgan (18) zur Wirkung kommt und dieses in eine Lage schiebt, in welcher der Raum unter dem Kolben durch Bohrung (21), die Ringnut (2a) und Bohrungen (a3) mit dem Auspuff in Verbindung steht. g. Brennkraft-Rüttel- und Vibrationseinrichtung nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Auspuffventil (18) von Hand in Auspuffstellung gebracht werden kann.PATENT CLAIMS: i. Combustion shaking and vibration equipment, characterized in that. the free-flying working piston has a recess (2) has, which connects channels (3 and q.) in the lowest piston position, through the the pre-compressed gas mixture from a storage space (i) through a channel (5) in the cylinder chamber (6) 'for flushing and filling @ enters, while the piston at its return stroke with its outer surface the ducts (3 and q.) and the exhaust duct (7) closes and compresses the enclosed gas mixture. z. Internal combustion shaker round vibration device according to claim i, characterized in that the recess (2) In the working piston, the pre-compressed gas mixture is fed in at the same time controls under the piston for its return stroke through a channel (8). 3 .. internal combustion shaker and vibration device according to claims i and 2, characterized marked, that the space under the working piston is constantly with the reservoir of the under pressure standing gas mixture is connected by a duct. q .. Combustion-Rüttel- and Vibration device according to Claims 1 to 3, characterized in that the working piston is designed as a stepped piston, in such a way that the pressure of the fuel gases on one of the smaller surfaces of the stepped piston comes into play, while a larger, opposite surface is used for the return stroke. 5. Combustion shaker and vibration device according to claims i to q., characterized in that the compressed gas mixture from the piston itself expediently in the annular space above his Collar surface is generated. 6. Combustion shaker and vibration device according to Claims i to 5, characterized in that bores open into the annular space (i o), which are distributed on the circumference of the working cylinder, through which the out of the annulus (i o) displaced air brushes the internal combustion cylinder as it exits and cools. 7. internal combustion shaking and vibration device according to claim i to 6, characterized characterized in that the piston controls a bore (14) with its lower end, in which, a displaceable contact piece (13) is provided, which by the pressure is pushed into the ignition position under the piston. B. Internal combustion shaker and vibration device according to claim i to 7, characterized in that the piston in the event of misfire on its further return stroke a hole (i g) opens through which the pre-compressed Gas mixture under the piston on a control element (18) comes into effect and this pushes into a position in which the space under the piston through bore (21), the Annular groove (2a) and bores (a3) is in communication with the exhaust. G. Internal combustion shaker and vibration device according to claims i to 8, characterized in that the Exhaust valve (18) can be brought into the exhaust position by hand.
DEM128042D 1934-07-13 1934-07-13 Combustion shaking and vibration device Expired DE636963C (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1108002B (en) * 1954-08-31 1961-05-31 Aake Elvir Anderberg Dipl Ing Free-flight piston engine for generating electrical energy

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1108002B (en) * 1954-08-31 1961-05-31 Aake Elvir Anderberg Dipl Ing Free-flight piston engine for generating electrical energy

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