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Anordnung an Verbrennungsmotoren, insbesondere für Gesteinsbohrmaschinen
Gesteinsbohrmaschinen u. dgl., die von einer mit Maschinen im übrigen zusammengebauten
Brennkraftmaschine getrieben und als Handwerkzeuge verwendet werden, erfordern eine
zusammengedrängte Bauart, um nicht ungefügig zu werden und die Handhabung zu erschweren.
Erwünscht ist auch, daß sie unabhängig von ihrer Stellung befriedigend arbeiten
können, indem verschiedenartige Arbeiten verschiedene Stellungen des Werkzeuges,
wie z. B. eine senkrecht nach unten gerichtete, eine waagerechte oder sogar eine
senkrecht nach oben gerichtete Stellung, voraussetzen.
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Vorliegende Erfindung ist ein Glied in den Bestrebungen, diese Wünsche
zu erfüllen. Die Erfindung ist besonders für Brennkraftmaschinen von Gesteinsbohrmaschinen
bestimmt, kann aber auch an Brennkraftmaschinen oder Verbrennungsmotoren
zum Betrieb von anderen Maschinen für ähnliche Verwendungszwecke, insbesondere
zum Betrieb von Meißelmaschinen, Niethämmern u. dgl., angewandt werden. Das die
Erfindung im wesentlichen Kennzeichnende liegt vor allem darin, daß ein Brennstoffzufuhrkanal
in den Lufteinsaugkanal des Motors an einem Teil des letzteren Kanals mündet, welcher
sowohl gegen die Lufteinsaugseite als auch gegen die Motorseite durch selbstschließende
Ventile geregelt wird, welche bei Strömung in Richtung gegen den Motorzylinder öffnen,
dagegen bei Strömung in der entgegengesetzten Richtung schließen. Die Kraftbelastung
der'-.Rütkschlagventile
kann in verschiedenartiger Weise erreicht- werden. 'Ein besonder§ einfaches Vorgehen
ist, den Ventilkörper als eine Blattfeder zu gestalten, welche in solcher Weise.
befestigt ist,
daß sie mit gewisser Spannung gegen den Ventilsitz anliegt.
Die Anordnung von Rückschlagventilen, die mittels der durch den Einsaugkanal hindurchströmenden
Luft betätigt werden, ermöglicht im Betriebe des Motors ein stetiges Aufrechterhalten
eines Vakuums in demjenigen Teil des Einsaugkanals, in den der Brennstoffzufuhrkanal
mündet, wodurch eine gute Brennstoffzufuhr unter allen Betriebsverhältnissen gesichert
wird. Ausbleibende Zündungen werden dadurch vermieden, und das Ingangsetzen des
Motors wird erleichtert. Ein wichtiger Vorteil ist auch, daß der Vergaser keinen
Schwimmer fordert, indem der Brennstoffzufuhrkanal durch eine Düse unmittelbar in'den
Lufteinsaugkanal münden kann., Hierdurch -wird der Motor verschiedenen Stellungen
der Maschine gegenüber unempfindlich.
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Ein Anwendungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht,
welche den oberen Teil einer Maschine mit einem Verbrennungsmotor. gemäß der Erfindung
darstellt.
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. Fig.-i zeigt eine senkrechte Projektion bei teilweisem Schnitt
in einer zur Kurbelwelle des Motors parallelen Ebene, und Fig.:2 zeigt, auch hier
bei teilweisein Vertikalschnitt, eine Projektion in einer zu der ersten Projektion
senkrechten Ebene; Fig._3 zeigt in etwas kleinerem Maßstab einen mittleren Schnitt
nach der Kurbelwelle, und Fig. 4 zeigt eine Einzelheit in größerem Maßstab.
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In der gezeigten Ausführung besteht das Kurbelgehäuse des Motors im
großen ganzen aus einem einzigen Hauptteil io, der zweckmäßig in Leichtmetall gegossen
sein kann, und in diesem Hauptteil sind Vergaser, Luftreinigungsfilter, Ventile,
Magnetapparat, Brennstoffbehälter sowie die erforderlichen Kanäle für Luft, Brenfistoff
und Brennstoff-Luft-Gemisch vorgesehen bzw. ausgebildet.
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Das Kurbelgehäuse ist oben mit einer Tasche versehen, in die von oben
ein Filtergehäuse 14 eingeschoben ist, welches um so viel geringer als die Tasche#ist,
daß zwischen den Wänden der letzteren und denjenigen des Filtergehäuses ein Zwischenra.um
16 vorhanden ist, welcher sich zweckmäßig ,rings um das Filtergehäuse erstreckt
und einen Durchgang für Luft'bildet. Das Filtergehäuse ist oben mit einem Einlaufstutzen
18 mit einer Mehrzahl Seitenlöcher 2o versehen, von welchen Luft durch einen schräg
nach unten gerichteten Kanal:22 Zutritt zum Zwischenraum 16 hat. Im Stutzen 18 ist
ein Ventilglied 24 in Form eines Deckels mit einem ringsum verlaufenden Flansch
mit Löchern 26 drehbar eingepaßt, welche durch Drehung des Deckels mehr oder
weniger gerade gegenüber den Löcherli:2o eingestellt werden können. Das Ventilglied
24 wird mittels einer Spindel 28 festgehalten, welche sich zentral
. nach unten durch die obere Wand des Filtergehäuses erstreckt und hier mit
Gewinden versehen ist, um eine Mutter 29,vnd eine Fe#Jer#dheibe 31 aufzunehmen,
wodurch die Spindel und der Deckel nachgiebig nach unten gezogen werden. Das Ventilglied..24
bildet zusammen mit dem Stutzen 18 ein Drosselventil, mittels welchem die Luftzufuhr
mehr oder weniger abgesperrt werden kann, wenn der Motor angelassen werden soll.
Oberhalb seines unten offenen Endes enthält das Filtergehäuse einen Filterkörper
und oberhalb des letzteren ein Ventildrahtnetz 32, mittels welcher die Luft
beim Hindurchströmen durch das Filtergehäuse filtriert wird. Oben ist das Filtergehäuse.
mit einer Öffnung 34 versehen, welche nach einem Auslaufkanal 36 in einem
Vorsprung 38 führt, welcher sich seitlich über die Oberseite der Wand des
Kurbelgehäus-es hinaus erstreckt. An der Unterseite ist dieser Vorsprung mit einer
Öffnung 40 versehen, welffie in einen Einsaugkanalteil 42 mündet, welcher in einem
Fortsatz der Wand des Kurbelgehäuses verläuft.
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Die Durchströmung durch die öffnung40 wird von einem selbstschließenden
Ventil44 geregelt, welches beim Entstehen eines Unterdruckes im Kanalteil 42 öffnet.
Ein selbstschließendes Ventil 46 ist ebenfalls im Kanalteil42 näher an die Motorseite
vorgesehen. Die Ventile sind derart ausgeführt, daß si# im Betriebe 'des 'Motors
das Aufrechterhalten eines Unterdruckes im Einsaugkanalteil42 zwischen ihnen ermöglichen.
Sie können besonders vorteilhaft gemäß der Zeichnung ausgeführt sein, und zwar mit
einem Ventilkörper in Form einer Blattfeder48, die derart. befestigt ist, daß sie
mit gewisser Spannung gegen den Ventilsitz 49 angesetzt gehalten wird, welcher aus
einem in die Wand des Ventilgehäuses eingegos-,senen Ring aus z. B. Gußeisen bestehen
kann. Um die Blattfeder zu verhindern, allzu-#reit zu schwingen, kann an ihrer Rückseite
eine Stütze in Form einer gebogenen Platte od. dgl. 5o angebracht sein, welche mit
denselben Schrauben 52 wie die Blattfeder festgehalten sein kann. Zweckmäßig
sind beide Ventile 44, 46 in der beschriebenen Weise ausgeführt, aber das eine kann
gegebenenfalls durch ein selbstschließendes Ventil anderer Ausführung, z. B. in
Form eines federbelasteten Klappenventils mit gelenkig gelagerter starrer Ventilklappe,
ersetzt werden. In gewissen Fällen können beide Ventile in der letztgenannten oder
auf andere Weise ausgeführt sein.
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Das Ventil 44, das am- Seitenvorsprung 38 des Filtergehäuses
angebracht ist, folgt mit dem Filtergehäuse, wenn letzteres aus der Tasche 12 herausgenommen
wird, und ist daher für Reparatur oder Austausch leicht zugänglich. In ähnlicher
Weise kann das Ventil 46 leicht überwacht werden, indem es an der Innenseite einer
Platte 54 befestigt ist, welche in eine Ausnehmung in der Wand des Kurbelgehäuses
eingepaßt ist. Der Lufteinsaugkanal erstreckt sich durch diese Platte 54 hindurch,
und die Innenseite der Platte oder ein in der Platte befestigter, z. B. eingegossener
Ring aus Gußeisen od. dgl. bildet einen Ventilsitz, gegen den die Blattfeder 48
-des Ventils 46 anliegt. Der Einsaugkanal
setzt sich nach
dem Ventil 46 unmittelbar in den Raum 56 des Kurbelgehäuses fort.
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Das Kurbelgehäuse schließt oben einen Brennstoffbehälter oder Brennstoffraum
58 ein, dessen Wände durch nach oben verlaufende Verlängerungen der Wand
des Kurbelgehäuses gebildet sind. In der Wand des Brennstoffraumes erstreckt sich
ein Brennstoffzufuhrkanal 6o, der durch Eingießen eines Rohres 62 aus z.
B. K upf er in genannte Wand gebildet ist. Der Brennstoffkanal 6o mündet an einer
schmalen Stelle des Lufteinsaugkanals 42 durch eine Düse 64, die in eine Ausnehmung
der Kanalwand verschiebbar eingepaßt ist und mittels einer Feder 66 in diese
Ausnehmung eingepreßt gehalten wird. Zwischen einem Ansatz 65 in der Ausnehmung
und einem Flansch 67 der Düse ist ein aus nachgiebigem Material, wie z. B.
Gummi, bestehender Ring 69 (Fig. 4) eingesetzt. Eine einschraubbare und zweckmäßig
in verschiedenen Stellungen verriegelbare Ventilnadel 68 erstreckt sich mit
ihrer Spitze in die Düse 64 hinein. Mittels dieser Ventilnadel kann die Brennstoffzufuhr
eingestellt werden, um verschiedenen Verhältnissen hinsichtlich der Temperatur und
des Feuchtigkeitsgehalts der äußeren Luft angepaßt zu werden. An ihrem Außenende
trägt die Ventilnadel eine Handhabe 71, und zwischen der letzteren und der
Wand des Kurbelgehäuses sitzt eine Feder 73. Durch den Packungsring
69 wird die Ventilnadel und die Düse gegen Beschädigungen geschützt für den
Fall, daß die #?'entilnadel so weit hineingeschraubt wird, daß sie gegen die Düse
stützt.
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In einem sich erweiternden Teil des Einsangkanals 42 unmittelbar nach
der Düse 64 ist ein Drosselglied 7o angebracht. Dieses Drosselglied kann mittels
einer Regelungsvorrichtung 72 betätigt werden, welche beliebiger geeigneter
Ausführung sein kann.
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Der Brennstoffzufuhrkanal 6o hat sein Einlaufende nach einem in einer
öffnung 74 in der Wand des Brennstoffraumes vorgesehenen Sieb. In der gezeigten
Ausführung besteht dieses Sieb aus einem Siebnetz 76, das im inneren Ende
eines hülsenförmigen Teiles 78 befestigt ist, welcher in die Öffnung -4 eingeschraubt
ist und dessen Außenende als ein mit einem Schlüsselgriff versehener Kopf 8o ausgebildet
ist. Ein Dichtungsring 82 dichtet zwischen dem Kopf 8o und der Wand des Brennstoffraumes
beim Ansetzen des Teiles 78. In der Hülsenwand sind Löcher 84 vorgesehen,
durch die der Brennstoff, nachdem derselbe das Siebnetz 76 durchsetzt hat,
in die Öffnung 74 hinausströrnen kann, um von dort in den Kanal 6o zu gelangen.
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Das Sieb befindet sich an oder in der Nähe der niedrigsten Stelle
des Brennstoffraumes, wenn die Maschine mit der Achse des Motorkolbens senkrecht
steht und das Werkzeug nach unten gerichtet ist. Damit Brennstoff der Düse zugeführt
werden kann, auch wenn die Maschine umgekehrt wird, z. B. beim Bohren in dem Dach
eines Tunnels, kann vorn Kanal 6o ein Zweigkanal abgezweigt sein, dessen Einlaufmündung
an der in der letztgenannten Lage niedrigsten Stelle des Brennstoffraumes liegt.
An der Abzweigstelle kann ein Dreiwegehahn vorgesehen sein, welcher umgestellt wird,
wenn die Maschine umgekehrt wird.
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Das Kurbelgehäuse und der Brennstoffbehälter können in einem Stück
aus Leichtmetall, beispielsweise aus Elektron, gegossen sein, welches Gußstück in
der gezeigten Ausführung auch mit Räumen für Ventilatoren zum Kühlen des Motors
und des Mag-netgeräts für die Zündanlage des Motors ausgebildet ist. Wie in Fig-
3 gezeigt, ist auf dem linken Ende der I-#,urbelwelle 86 ein Ventilatorrad
88 in einem Ventilatorgehäuse go angebracht, dessen Umfangswand 92 einen
Fortsatz der Wand des Kurbelgehäuses bildet. Das Ventilatorgehäuse ist seitlich
durch eine Endplatte 94 mit einem Einlauf 96 für die Kühlluft abgedeckt.
In ähnlicher Weise wird rechts in Fig. 3 eine als ein Fortsatz der Wand des
Kurbelgehäuses ausgeführte Umfangswand 98 eines Ventilatorgehäuses ioo gezeigt,
und zwar mit einer Endplatte io2 mit Lufteinläufen io4 für ein Ventilatorrad io6
auf dem rechten Ende der Kurbelwelle. Das Ventilatorrad io6 ist als Schwungrad für
den Motor ausgebildet, und als Schwungmasse wirkt auch ein Ring io8 aus Dauermagneten
und Gußeisenhaltern für dieselben. Zwischen dem Schwungrad und dem Raum des Kurbelgehäuses
ist das letztere mit einer Seitenöffnung versehen, welche mittels eines Kurbelgehäusedeckels
geschlossen ist welcher mit einem nach außen ragenden axialen Flansch 112 versehen
ist, der zusammen mit einem nach innen sich erstreckenden axialen Flansch 114 am
Schwungrad einen Raum bildet, welcher das Magnetgerät einschließt. Am Deckel i io
des Kurbelgehäuses ist somit der Anker 116 des Magnetgeräts mit seiner Spule i 18
wie auch ein zum Magnetgerät gehörender Kondensator 12o befestigt. Das Magnetgerät
wird durch Entfernen der Endplatte io2 und des Ventilator- oder Schwungrades io6
zugänglich gemacht, und nach Entfernen des Kurbelgehäusedeckels iio kann auch die
Kurbelwelle 86 leicht abgebaut werden.
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In Fig. 3 wird auch die Schubstange 122, der Motorkolben 1:24,
der Motorzylinder 1:26 und der im unteren Teil des Motorzylinders bewegliche Schlagkolben
1:27 gezeigt, welcher mit seiner Kolbenstange 128 das (nicht gezeigte) Bohrwerkzeug
der Maschine betätigen soll. Der Motorkolben 124, der hohl und nach oben gegen den
Raum des Kurbelgehäuses offen ist, ist mit einer Seitenöffnung 13o versehen, welche
in Zusammenwirkung mit in geeigneter Weise angebrachten Einlauföffnungen
132 während der hin und her gehenden Bewegung des Motorkolbens die Spülung
des Motorzylinders und das Einblasen von Brennstoff-Luft-Gemisch in den letzteren
in bei Zweitaktmotoren bekannter Weise regelt. Eine Auslauf-Öffnung 134 läßt in
Abhängigkeit der Kolbenstellung die Abgase nach einem Abgasrohr 136
hinaus,
welches innerhalb einer den Motorzylinder umgebenden Schutzhaube 138 unter demVentilatorrad88
angeordnet sein kann, so daß die von dem letzteren kommende Kühlluft, die im Zwischenraum
zwischen
der Haube 138 und dem Zylinder heran-' strömt, gezwungen wird, das Abgasrohr
136 zu bestreichen und auch dieses Rohr gleichzeitig mit dem Zylinder zu
kühlen. Zwischen dem Raum 56
des Kurbelgehäuses und dem Brenns-toffraum
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kann sich, wie in Fig. i gezeigt, -ein Luftkanal 140 erstrecken. Oben in
Fig. 3 wird eine quer verlaufende Stange 142 gezeigt, die an ihren ausragenden
Enden mit Handgriffen 144, 146 versehen ist, mittels welcher der Arbeiter die Maschine
während der ArbAt festhält. Mit 148 ist eine Zündkerze bezeichnet.
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Hinsichtlich der Einsaugung des Brennstoffs und der Luft ist die Wirkungsweise
der Maschine im großen ganzeh wie folgt: Der Motorkolben 1.24 ist in der Zeichnung
(Fig. i und 3) in seiner Außenstellung im Motorzylinder 126 gezeigt. Wenn
sich der Kolben im Zylinder einwärts bewegt, entsteht im Raum 5.6 des Kurbelgehäuses
ein Unterdruck, wodurch die Blattfederventile 44 und 46 öffnen. Die Satigwirkung
macht sich gleichzeitig im Einsaugkanal 42 geltend. Luft wird daher durch das Drosselventil,
das Luftreinigungsfilter und das Ventil 44 eingesaugt, während Brennstoff gleichzeitig
durch das Sieb 76,
den Hülsenteil 78, di# Öffnungen 84, die öffnungen
74 und den Kanal 6o sowie durch die Düse 64 in den Einsaugkanal gesaugt wird. Luft
und Brennstoff werden in diesem Kanal vermischt, und der Brennstoff wird auf seinem
Weg durch das Ventil 46 nach dem Raum 56 des Kurbelgehäuses vergast. Wenn
der Kolben wendet, nachdem er seine innere Totstellung erreicht hat, wird das in
den Raum des Kurbelgehäuses eingesaugte Brennstoff-Luft-Gemisch verdichtet, indem
das Federventil 46 unmittelbar schließt. Wenn der Kolben nachher beginnt, sich wiederum
seiner äußeren Totstellung zu nähern, wird der Raum des Kurbelgehäuses durch die
Seitenöffnung 13o des Motorkolbens und die Öffnung 13:2 mit dem Zylinderraum in
Verbindung gesetzt, wobei das verdichtete Brennstoff-Luft-Gemisch in diesen Raum
hineinstürzt, hier gegebenenfalls befindliche Verbrennungsgase hinausspült und den
Zylinderraum füllt.
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Die Ventile 44, 46 sperren zwischen sich denjenigen Teil des Einsaugkanals
ab, in den die Brennstoffdüse64 mändet. In diesem Teil besteht noch. ein gewisser
Unterdruck, auch nachdem die Ventile geschlossen sind, welcher Unterdruck durch
Einsaugung von Brennstoff sowie durch eventuelle Leckung in den Ventilen ausgeglichen
wird. Vergaster Brennstoff steht daher immer im Einsaugkanal zur Verfügung, was
mit sich bringt, daß der Motor leicht angelassen werden kann.
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Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Konstruktionseinzelheiten
beschränkt, welche lediglich als erläuternde Beispiele zu -betrachten sind.