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Dieselkrafthammer Die Erfindung betrifft einen Dieselkrafthammer mit
einem an seinem oberen und unteren Ende abgeschlossenen Zylinder, dessen unterer
Abschluß durch ein Schlagstück erfolgt, und mit einem in dem Zylinder gleitenden
Schlagkolben, der den Zylinderraum in eine obere Luftverdichtungskammer für die
Luftspülung und eine untere Verbrennungskammer unterteilt, welche beide miteinander
durch einen verschließbaren Spülkanal verbunden sind, dessen Ein- und Austrittsöffnungen
in der Zylinderwand liegen, und bei dem die Luftverdichtungskammer eine in der Zylinderwand
liegende verschließbare Lufteinlaßöffnung aufweist und die Verbrennungskammer mit
einer Auspufföffnung versehen ist, die zum Auspuffen der Verbrennungsgase durch
den Schlagkolben freigegeben wird. Es sind bereits Dieselkrafthämmer bekannt, bei
denen aber neben einer unmittelbar vom Kolben abgeschlossenen Auspufföffnung zum
Abschließen der Lufteintrittsöffnung und des Verbindungskanals zwischen Luftverdichtungskammer
und Verbrennungskammer Ventile vorgesehen sind. Diese Ventile sind natürlich aufwendig
und gefährden die Betriebssicherheit, benötigen Wartung und wirken sich ungünstig
auf die Lebensdauer der Maschine aus.
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Durch die Erfindung sollen diese Ventile und ihre Nachteile vermieden
werden. Es ist auch diese Aufgabe, ventillose Dieselkrafthämmer durch Fortfall des
Lufteinlaß- und des Spülventils zu schaffen,
bereits bekannt, wobei
die notwendigen Ein- und Auslaßöffnungen durch den Schlagkolben abgedeckt oder freigegeben
werden.
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Gelöst konnte die Aufgabe aber nur werden, indem bewußt auf die Luftverdichtungskammer
verzichtet wurde und damit ein Dieselkrafthammer entstand, der auch keinen Verbindungskanal
zwischen einer Luftverdichtungskammer und der Verbrennungskammer aufwies. Die Geräte
ohne Luftverdichtungskammer sind aber nicht besonders leistungsfähig und entsprechen
nicht dem vorliegenden dringenden Bedürfnis nach leistungsfähigen Dieselkrafthämmern
mit Luftverdichtungskammer.
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Neuheitsgemäß steuert bei einem Dieselkrafthammer mit einer oberen
Luftverdichtungskammer für die Luftspülung und einer unteren, durch einen verschließbaren
Kanal mit der oberen - Verdichtungskammer verbundenen Brennkammer der Schlagkolben
außer dem Auspuffen der Verbrennungsgase durch Freigeben und Abdecken der Lufteinlaßöffnungen
und der Ein- und Austrittsöffnungen des Spülkanals auch den Zutritt der Frischluft
und das Überströmen der Spülluft, und zwar in der Reihenfolge, daß er, wie an sich
insbesondere bei kolbengesteuerten Zweitaktmotoren mit Kurbelkastenführung bekannt,
nach Zündung bei seinem Aufwärtshub zuerst die Lufteinlaßöffnung abdeckt, dann,
wie ebenfalls an sich noch bei den obigen Zweitaktmotoren bekannt, die Auspufföffnung
und kurz danach die Austrittsöffnung des Spülkanals in die Verbrennungskammer freigibt
und daß unmittelbar darauf die bis dahin freie Eintrittsöffnung des Spülkanals abgedeckt
wird. Zweckmäßig ist die Eintrittsöffnung . in der Luftverdichtungskammer ganz geschlossen,
sobald die Austrittsöffnung in der Verbrennungskammer ganz geöffnet ist, und der
Schlagkolben deckt die Eintrittsöffnung in der Luftverdichtungskammer ungefähr nach
der Hälfte seines Aufwärtshubes ab. Vorteilhaft ist noch eine Hilfskammer um den
Zylinder außen herum angeordnet und mit dem oberen Ende der Luftverdichtungskammer
durch Öffnungen in der Zylinderwand verbunden, welche durch den Schlagkolben nach
dem Durchtritt verdichteter Luft in die Hilfskammer abgedeckt werden, und zwar sind
die Verbindungsöffnungen zur Hilfskammer mit einem geringen Abstand unterhalb des
oberen Zylinderabschlusses angeordnet, so daß sich nach ihrem Abdecken über dem
Schlagkolben ein Luftpolster ausbilden kann. Diese Anordnung einer Hilfskammer zur
Luftverdichtungskammer um den Zylinder herum bildet einen Kraftspeicher, der der
Leistungssteigerung dient, und führt zu einer kurzen Bauart durch die Anordnung
um die Schlitze und den Zylinder herum. Zweckmäßig sind der Schlagkolben und der
Zylinder Differentialkolben und -zylinder, deren obere Teile im Durchmesser größer
sind als deren untere Teile. Vom Schlagkolben wird außerdem ein Kniehebel betätigt,
welcher schwenkbar am Zylinder gelagert ist und seinerseits sowohl die Einspritz-
als auch die Schmiereinrichtung für den Hammer betätigt. Das Schlagstück weist an
seiner Oberseite einen nach oben gerichteten, mittleren, mit Spiel in einer Ausnehmung
des Schlagkolbens eingreifenden Ansatz auf und rechts und links neben dem Ansatz
zwei nach unten gerichtete, je über einen Schlitz zur Zylinderwand hin offene zylindrische
Ausnehmungen, in welche der Kraftstoff mittels zweier in der Zylinderwand liegenderEinspritzdüsen
eingespritzt wird. Der Ansatz hat an beiden Seiten lotrechte Nuten. Ein zylindrischer,
unten mit Öffnungen versehener Mantel ist mit Abstand außen rund um den Verbremiungskammerteil
des Zylinders angeordnet, und der Luftraum zwischen Zylinder und Mantel ist mit
einem Absaugrohr verbunden, das die Auspuffstutzen derart umgibt, daß eine Ejektorwirkung
auftritt, welche einen ständigen Luftwechsel in den Raum zwischen Zylinder und Mantel
bewirkt. Der -Spalt zwischen Zylinder und Mantel ist durch Führungsrippen in einzelne
Kanäle unterteilt. Zweckmäßig ist auf der Außenseite des Zylinders parallel zur
Zylinderachse ein Schlitten geführt, in dem ein Finger gelagert ist, der durch einen
Schlitz in der Zylinderwand unter einen Ansatz des Schlagkolbens gebracht werden
kann, und durch Anziehen eines Seilzuges ist dann der Schlitten mitsamt dem Schlagkolben
anhebbar.
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Die Erfindung führt zu einem leistungsfähigen und betriebssicheren,
in der Wartung anspruchslosen Dieselkrafthammer von besonders kurzer Bauart, dessen
raumsparend angeordnete Hilfsluftkammer eine Leistungsreserve bereithält, die eine
außerordentlich elastische Betriebsweise sichert.
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Die Erfindung wird im einzelnen ausführlich nachfolgend an Hand eines
in der Zeichnung schematisch dargestelltem Ausführungsbeispieles beschrieben. In
der Zeichnung zeigt Fig. i und als Fortsetzung Fig. i A einen senkrechten Schnitt
des Dieselhammers gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt eines anderen
Teiles des Hammers, wobei einzelne Teile weggebrochen sind, Fig. 3 eine vergrößerte
Ansicht des in Fig. 2 dargestellten Hubgestänges für den Kolben, Fig. 4 einen Querschnitt
nach der Linie 4-4 von Fig. i A, Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie 5-5 von
Fig. i A, Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie 6-6 von Fig. i A, Fig.7 eine vergrößerte
Vorderansicht der Auspufföffnung der Linie 7-7 der Fig. i A, Fig. 8 einen Querschnitt
nach der Linie 8-8 der Fig. i , Fig. 9 eine vergrößerte Ansicht, teilweise im Schnitt,
der Brennstoff- und Schmierpumpen, Fig. io eine Schnittansicht der hydraulischen
Fernsteuerung für die Brennstoffpumpe, Fig. i i einen vergrößerten Schnitt durch
den Brennstoffbehälter und Fig. 12 die Darstellung eines Diagramms über die Druckverhältnisse
während des Arbeitsvorganges des Dieselhammers.
Gemäß Fig. i und
i A besitzt der Dieselkrafthammer einen Kolben i, der sich frei in dem Zylinder
8 auf und ab bewegt. Der Kolben ist ein Differentialkolben, kann aber auch ein Kolben
mit gleichbleibendem Durchmesser sein. Bei dem dargestellten Kolben besitzt der
Teil 3 von kleinerem Durchmesser Kolbenringe 4 und arbeitet in dem Zylinder 5. Der
obere Teil 6 des Kolbens besitzt Ringe 7 und arbeitet in der Luftverdichtungskammer
2. An der Verbindungsstelle bilden die beiden Teile des Differentialkolbens die
kreisringförmige Schulter g.
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Der Zylinder besteht aus zwei Teilen io, i i, die den beiden Teilen
3, 6 des Differentialkolbens entsprechen. Der untere Zylinderteil io bildet den
Kraftzylinder 5 und der obere, größere Zylinderteil i i die Luftverdichtungskammer
2.
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Das Ende des Zylinderteiles io ist durch das Schlagstück 12 abgeschlossen,
das einen weiteren Kolben mit Dichtungsringen 13 darstellt und innerhalb bestimmter
Grenzen in dem Ende dieses Zylinders zu gleiten vermag.
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Das Schlagstück 12 besitzt gegenüberliegende Schlitze 14 und 15 nahe
seinem kreisringförmigen Schlagkopf 16, der sich unmittelbar auf den einzuschlagenden
Pfahl 17 aufsetzt. In diese Schlitze greifen federartige Leisten i8 und ig (Fig.
4) ein, die einstückig mit den Halbringen 20 und 21 ausgebildet oder auch an diesen
Ringhälften befestigt sind, die mit dem Pfahlführungsring 22 an dem unteren Ringflansch
23 des Zylinders verschraubt sind. Die Bohrung des Führungsringes 22 ist, wie bei
24 dargestellt, abgeschrägt, um das obere Ende des Pfahles mittig zu umgreifen und
unter dem Kopf 16 des Schlagstückes 12 zu halten. Der Ringflansch 23 des Zylinderteiles
io ist, wie bei 25 dargestellt, ebenfalls abgeschrägt, damit beim Zusammensetzen
des Hammers das Schlagstück 12 in den Zylinderteil io leicht eingeführt werden kann,
wobei die Abschrägung 25 die Ringe 13 zusammenpreßt, damit sie in die Zylinderbohrung
eintreten können. Nachdem das Schlagstück 12 eingesetzt worden ist, werden die Halbringe
2o und 21 aufgelegt und an dem Zylinder mit dem Führungsring 22 verschraubt.
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Das obere Ende des Schlagstückes 12 besitzt zwei nach oben offene
Wirbelkammern 26 und 27 an gegenüberliegenden Seiten des Ansatzes 28, der sich über
die Kolbenschlagfläche 3o des Schlagstückes 12 erhebt. Die Bodenfläche des Kolbens
i hat eine Ausnehmung 33 zur Aufnahme des Ansatzes 28 des Schlagstückes 12. Ein
Spielraum besteht zwischen den Wänden der Ausnehmung 33 und dem Ansatz 28, jedoch
bilden die Nuten 31 und 32 die Hauptströmungsbahn für die Luft bei ihrer während
des Niedergehens des Kolbens erfolgenden Verdrängung. Die verdrängte Luft wird in
den Nuten 31, 32 nach abwärts gedrückt und wirbelt in Kreisbahnen innerhalb der
Wirbelkammern 26 und 27 herum. In diesem Zeitpunkt erhalten die Einspritzdüsen 34
und 35 eine abgemessene Brennstoffmenge aus der von der Brennstoffpumpe 37 kommenden
Leitung 36. Infolge der zeitlich richtig abgestimmten Einspritzung erfolgt eine
Verbrennung des Brennstoffes etwa in dem Zeitpunkt, in dem der Kolben auf die Oberfläche
3o des Schlagstückes 12 auftrifft.
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Die Verbrennung des Brennstoffes treibt den Kolben i aufwärts, und
sobald die Unterkante des Kolbens das untere Ende der Auspufföffnung 38 (die gemäß
Fig.6 und 7 aus vier unabhängigen Schlitzen besteht, von denen jeder von einer Hülse
40 umgeben ist) erreicht hat, ist die Nutzenergie in diesem Zeitpunkt von den Brenngasen
auf den Kolben übertragen worden, der seinen Arbeitshub ausführt, Die Länge des
Kolbenhubes in Verbindung mit der von ihm zu leistenden Arbeit wird natürlich durch
die je Zyklus zugeführte Brennstoffmenge bestimmt. Eine große Brennstoffmenge hebt
den Kolben schnell an die äußerste Grenze seines Hubes, so daß er alle erforderlichen
Arbeiten durchführt, während eine verhältnismäßig kleine Brennstoffmenge bewirkt,
daß der Kolben sich nur der Oberkante der Auspufföffnung 38 nähert und arbeitet,
ohne auf das Schlagstück kräftig einzuwirken, -was als Leerlauf angesehen werden
kann.
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Wie aus den Fig. i A und 6 erkenntlich, ist die Verbrennungskammer
5 bzw. der Zylinderteil io auf einem Teil seines Umfanges mit einer Reihe von Spülschlitzen
41 versehen, deren obere und untere Begrenzungen in der Wandung des Zylinderteiles
io schräg abwärts verlaufen. Die kreisförmige Haube 42, die die Spülschlitze auf
der Außenseite des Zylinders überdeckt, hat ebenfalls nach abwärts gerichtete Wände.
Sobald der Kolben den Auspuffschlitz 38 freigibt, strömen die Verbrennungsgase,
die noch einen gewissen Druck haben, aus dem Auspuffschlitz aus. Eine weitere Aufwärtsbewegung
des Kolbens gibt die Spülluftschlitze 41 frei, und die Luft strömt an einer Seite
des Kraftzylinders abwärts und drückt den Rest der Verbrennungsgase auf der anderen
Seite hoch und aus dem Auspuffschlitz heraus. Etwa in dem Zeitpunkt, in dem der
Kolben die Oberkante der Spülluftschlitze 41 erreicht, hat die Oberkante des Kolbens
die Spülluftschlitze 43 in der Luftverdichtungskammer 2 geschlossen. Die Schlitze
43 liegen gleichfalls in einem Bogen und sind auf der Außenseite durch die Bogenhaube
44 abgedeckt. Die Enden der Hauben 42 und 44 sind durch die Rohre 45 und 46, wie
aus der Fig. i und 8 ersichtlich, verbunden. Die beiden Rohre 45 und 46 sorgen zusammen
mit den Bogenhauben an den Enden für eine gleichmäßige Verteilung der Spülluft in
den Kraftzylinder 5 hinein. Der Spüllufthub des Kolbens 6 reicht also von der in
Fig. i dargestellten Lage bis zum Schließen der Schlitze 43.
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Beim weiteren Hub des Kolbens wird Luft durch die bogenförmigen Reihen
der Schlitze 47 in die um den Zylinder herum angeordneten, gegenüberliegenden Hilfskammern
48 durch den Kolben gedrängt. Das verdrängte Luftvolumen wird zusammen mit der Luft
in den Hilfskammern 48 verdichtet, wodurch Kraft gespeichert und auch eine erste
Stoßdämpfung des Kolbens eingeleitet wird. Wenn der Kolben so kräftig beaufschlagt
ist, daß er sich
über die Schlitze 47 hinausbewegt und die Schlitze
schließt, verdichtet er die bei 49 a zwischen dem Kopfstück 5o und der Stirnfläche
des Kolbens eingeschlossene Luft, wodurch der Kolben abgebremst wird, ehe er auf
das Kopfstück 5o auftrifft. Die zum Stoßdämpfen und Stillsetzen dienende kleine
Luftmenge und die in der Hilfskammer 48 vorher verdichtete große Luftmenge verhüten
die Erzeugung hoher Wärme, wodurch Energieverluste herabgesetzt werden, was ein
wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung ist. Der nunmehr abwärts sich bewegende
Kolben gibt die Schlitze 47 frei, so daß die in der Hilfskammer 48 verdichtete Luft
ihre Energie auf den Kolben überträgt. Bei einer weiteren Abwärtsbewegung des Kolbens
6 beginnt das Aufdecken der Verdichtungsspülschlitze 43. Bei dieser Stellung wird
in der Verdichtungskammer 8 ein geringes Vakuum erzeugt, so daß ein geringer Luftzustrom
zur Verdichtungskammer durch die Leitungen 45 und 46 von der Verbrennungskammer
her erfolgt, ehe die Schlitze 41 geschlossen sind. Der Kolben 6 fällt weiter, bis
er auf die Oberfläche 3o des Schlagstückes 12 auftrifft, um den Pfahl einzutreiben.
Gleichzeitig öffnet sich die Lufteinlaßöffnung 49. Die Länge der Nuten 14 und 15
gibt dem Schlagstück genügend Bewegungsfreiheit, um eine Übertragung des ersten
Aufpralles auf den Zylinder und die äußeren Teile zu verhüten, ohne daß die oberen
Enden mit den Halbringen 2o und 2i in Berührung treten. In Wirklichkeit folgt der
Zylinder dem Schlagstück so dicht, daß der Zylinder 2 nicht verklemmt oder verkantet
wird, was einen wichtigen Vorteil beim Arbeiten des Hammers darstellt.
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Wie Fig. i erkennen läßt, sind die Enden der Zylinderwände io und
i i bei 51 und 52 abgeschrägt. Die Schrägfläche 51 dient zum Zusammenpressen der
Ringe 4, um sie in den Kraftzylinder 5 einzudrücken, und die Schrägfläche 52 dient
dazu, die Ringe 7 des im Durchmesser größeren Endes 6 des Kolbens zusammenzudrücken,
wenn der Kolben beim Zusammenbau des Hammers von oben her in den Zylinder i eingeschoben
wird. Die Zylinderteile und auch das Kopfstück 5o sind miteinander verbolzt. Die
Zylinder haben ineinandergreifende Teile 53, die die Zylinderteile in Ausrichtung
bringen.
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Beim Anlassen wird der Kolben durch eine Hubvorrichtung auf eine Höhe
gehoben, die notwendig ist, um genug Energie für den ersten Kompressionshub im Kraftzylinder
5 zu erhalten. Das Anheben erfolgt durch einen in einem rohrförmigen Kanal 55 gleitenden
Schlitten 54, der an der Seite des Zylinders i i liegt. Der Kanal 55 beeinträchtigt
die Bogenhauben 44 nicht, erstreckt sich vielmehr längs des Zylinders ii zwischen
den Leitungen 45 und 46. Ein Verlängerungsrohr 56 führt vom Kanal 55 durch die Hilfskammer
48 hindurch. Der Schlitten 54 wird von dem Seilzug 57 gehoben, der an seinem oberen
Ende eine Schlaufe zur Aufnahme eines Aufzugshakens hat. Der Kanal 55 ist
kreisförmig im Querschnitt und ein Teil des Kanals ist durch einen Schlitz 58 nach
der Bohrung des Zylinders i i hin offen. Der Boden des Kanals 55 ist durch die Gehäuseverlängerung
6o geschlossen, die am Zvlinderteil io befestigt ist, wie Fig. 3 zeigt.
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Der Schlitten 54 ist im Querschnitt zylindrisch und ist mit einer
Längsnut 61 versehen, die zur Aufnahme der verschiedenen Lenker und Hebel, die die
Hubvorrichtung bilden, dient. Der Seilzug 57 wird durch den Querstift 62 gehalten.
Der Finger 63 sitzt schwenkbar auf dem Stift 64 und besitzt an jeder Seite eine
Vertiefung, die zur Aufnahme zweier Lenker 65 dient, die mit ihren oberen Enden
an dem Stift 66 angelenkt sind. Der Stift 66 geht durch den mittleren Teil des Fingers
63 hindurch. Der Finger 63 ragt durch den Schlitz 58 hindurch, so daß also eine
Drehung des Schlittens verhindert wird. Der Finger 63 greift unter die Schulter
9 des Kolbens r. Die Spitze des Fingers 63 ist ausgezogen, um einen starken Querschnitt
am Stift 66 zu schaffen. Die unteren Enden der beiden Lenker 65 sind mit dem Stift
67 drehbar verbunden, der in dem nach aufwärts sich erstreckenden Arm 68 des Winkelhebels
70 vorgesehen ist, der seinerseits auf dem Stift 71 gelagert ist, der sich
durch den Schlitten 54 hindurcherstreckt. Es sind also drei Stifte 62, 64 und 71
in dem Schlitten 54 befestigt. Der andere Arm 72 des Winkelhebels 70 ist
gegabelt und erstreckt sich nach auswärts in den Schlitz 58. Die Gesamtbreite des
gegabelten Hebelarmes 72 des Winkelhebels 70 ist größer als die Breite des
Fingers 63. Die Gabelzinken des Hebelarmes 72 berühren die Schultern 73, die sich
an jeder Seite des Schlitzes 58 befinden (Fig. 2), wenn der Schlitten in seiner
oberen Grenzlage angekommen ist, während der Finger 63 sich zwischen diese Schultern
73 des Schlitzes 58 einschieben kann.
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Sobald das untere Ende der beiden Lenker 65 und der Winkelhebelarm
68 den Anschlag 74 im Schlitz 61 des Schlittens 54 berühren, liegen die Schwingmitten
der Stifte 66, 67, 71 in einer jenseits der Strecklage befindlichen Ausrichtung.
Wenn die Lenker 65 sich in dieser Stellung befinden, nimmt der Finger 63 eine waagerechte
Lage ein und greift unter die Schulter 9. Ein Zahn ist an der Nabe des Winkelhebels
70 vorgesehen, um den Finger 63 in dieser Lage zu halten, bis das Gewicht
durch den Finger 63 übernommen wird. Der Kolben 6 kann sich in seinem Zylinder drehen,
so daß der Finger 63 den Kolben nicht immer an der gleichen Stelle berührt. Sobald
der Kolben so weit gehoben wird, daß die Oberkante desselben oberhalb der Spülschlitze
43 sich befindet, berühren die Zinken des gegabelten Hebelarmes 72 die Anschlagschultern
73, so daß der Winkelhebel 70 im Uhrzeigersinn durch seine Strecklage hindurch
ausgeschwungen wird. Der Finger 63 senkt sich, und der Kolben kann fallen. Ein Aufzug
greift in die Schlaufe des Seilzuges 57 ein, um den Kolben anzuheben.
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Am Ende seiner Abwärtsbewegung trifft der Schlitten 54 gegen das Gummikissen
75 im Boden des Gehäuses 6o. Der Hebelarm 72 des Winkelhebels 70 ist nach
abwärts gedreht und schwingt erst im Gegenzeigersinn, wenn der Handseilzug 76
gezogen
wird, um den Hebel 77 zu verschwenken und den federbeaufschlagten Stift 78
in eine solche Lage zu bringen, daß er den Arm 72 berührt und den Winkelhebel
70 im Gegenzeigersinn verschwenkt, um den Finger 63 in seine waagerechte,
verriegelte Lage zu bringen. Die Schulter 9 des Kolbens steht oberhalb der Verbindungsstelle
der beiden Zylinderteile io und ii, wobei genügend freier Raum für den Finger 63
vorgesehen ist, um in seine in Fig. 3 gezeigte Stellung zu schwingen. Die Hubvorrichtung
muß also von Hand eingestellt werden, ehe der Kolben gehoben werden kann. Eine Handverriegelung
ist vorgesehen, um einen unbeabsichtigten Eingriff des Fingers 63 mit der Schulter
9 beim Arbeiten des Hammers zu verhüten.
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Wenn der Kolben i im Zylinder 2 fällt, berührt sein oberer Teil 6
in der Nähe der Schulter 9 den Winkelhebel 8o längs der Nockenfläche 81 des oberen
Winkelhebelarmes 82. Dieser Hebel 8o ist auf dem Stift 83 im Schlitz 84 am Boden
des Zylinderteiles i i schwenkbar gelagert. Der untere Arm 85 des Winkelhebels 8o
berührt den Kolben 86 der Brennstoffeinspritzpumpe 37, um eine abgemessene Brennstoffmenge
den Einspritzdüsen 34 und 35 zuzuführen. Der Arm 85 hat einen abnehmbaren Handhebel
87 zum Antrieb der Brennstoffpumpe 37, wenn das System von Hand hergerichtet
werden soll. Der Brennstoff wird der Pumpe 37 durch Schwerkraft durch die Leitung
88a vom Behälter 88 aus zugeführt, der an dem Zylinder i i unterhalb der Hilfskammer
48 befestigt ist. Der Brennstoff fließt durch das Filter 89, das herausnehmbar im
Boden des Behälters sitzt, wie Fig. i i erkennen läßt.
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Mit dem oberen Hebelarm 82 des Winkelhebels 8o ist der Lenker 9o schwenkbar
verbunden. Das andere Ende des Lenkers 9o ist schwenkbar mit dem Arm 9i verbunden,
der das Klinkenschaltrad 92 der Schmierpumpe antreibt. Verschiedene Verteilerleitungen
94 leiten das Schmieröl an verschiedene Stellen des Zylinders, um den sich bewegenden
Kolben zu schmieren. Das Schmieröl wird gleichfalls durch Schwerewirkung vom Behälter
95 durch das Filter 96 und die Leitung 97 zugeführt. Der Kolben führt sich also
selbst Brennstoff zu und versorgt zu gleicher Zeit den Zylinder für sein Arbeiten
mit Schmieröl.
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Diejenigen Seiten des Zylinders 2, die der Einspritzdüse, der Brennstoffpumpe
und den Spülluftschlitzen gegenüberliegen, sind mit Längsführungen 98 (Fig. 5) versehen,
um den Hammer in einem Gestell zu lagern, das Führungsbahnen zur Aufnahme der Führungen
enthält. Dieses Gestell kann von Hemmschuhen getragen werden, um die Handhabung
des Hammers und des Gestelles zu erleichtern. Die Stirnseite des Hammers ist mit
einer Aufzugrolle 99 (Fig. i) versehen, um den Hammer mit einem Hubseil anzuheben
oder anderweitig zu handhaben.
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Fig. 12 zeigt den vollständigen Arbeitsverlauf in den Verbrennungs-
und Verdichtungsenden des Hammers. Die Brennstoffeinspritzung erfolgt bei ioi, wo
die Verdichtung im wesentlichen ihren Höchstwert erreicht hat. Der nach oben gerichtete
Ausdehnungshub verläuft längs der gestrichelten Linie bis zog, wo der Auspuffschlitz
38 sich zu öffnen beginnt, um die Verbrennungsprodukte herauszulassen. Gleichzeitig
beginnt die Verdichtung, um Luft von ioo bis 103 zu verdichten, an welcher Stelle
die Spülschlitze 41 sich öffnen, um das Ausspülen des Kraftzylinders so lange zu
unterstützen, bis die Spülschlitze 43 bei io5' geschlossen werden. Der Kraftzylinder
erreicht Außenluftdruck bei 104. Die Schlitze 43 werden jetzt geschlossen, und der
Außendruck bleibt so lange im Zylinder, bis sich im Kraftzylinder durch den nach
abwärts sich bewegenden Kolben ein neuer Druck aufbaut und ehe der Auspuffschlitz
38 geschlossen wird. Am oberen Ende des Kolbenhubes bleibt der Kraftzylinder auf
einem konstanten Druck, so daß die Linie nach io6 und zurück nach io5 verläuft.
In der Verdichtungsstufe steigt der Druck von io5' nach 107, worauf die Schlitze
47 geschlossen werden und die kleine Luftmenge über der Stirnfläche des Zylinders
schnell auf den hohen Druck bei io8 ansteigt. Der Kolben kehrt zurück und folgt
fast genau der gleichen Linie nach io5', abgesehen natürlich von unvermeidbaren
Verlusten. Sobald die Stirnoberseite des Kolbens an den Spülschlitzen 43 vorbeigeht,
wird ein geringes Vakuum in Kammer 8 erzeugt. Der Druck fällt also schnell unter
die Atmosphärendrucklinie bis io9, wo die Lufteinlaßöffnung 49 sich öffnet und Luft
einströmt, um die Kammer 8 an dem Zeitpunkt zu füllen, an dem der Kolben auf das
Schlagstück schlägt. Im Arbeitszylinder beginnt das Steigen des Druckes, ehe die
Auslaßöffnungen geschlossen sind, und steigt bis zum Punkt ioi, an welchem der Kolben
das Schlagstück berührt, die Brennstoffeinspritzung erfolgt und die Verbrennung
stattfindet.
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Die Außenfläche des Zylinderteiles io hat eine Reihe von in Längsrichtung
liegenden Rippen iio (Fig. i A und 5). Diese Rippen reichen von oberhalb des Auspuffschlitzes
bis oberhalb des Flansches 23, d. h., sie erstrecken sich über den größten Außenteil
des Kraftzylinders 5. In der Höhe der Mitte der Auspufföffnung 38 sind die Rippen
ausgeschnitten, um eine kreisförmige Nut i i i zu bilden, die sich an den Schlitzen
38 erweitert. Eine Abdeckung i 12 umgibt vollständig die Rippen und schließt sie
auf ihrer ganzen Länge ein. Das obere Ende der Abdeckung ist an Henkeln 113 befestigt,
die um den Zylinder herum auf Abstand stehen, jedoch ist die Abdeckung am unteren
Ende zur Aufnahme von Luft offen, wie bei 115 erkenntlich ist. Wenn der Kolben auf
das Schlagstück schlägt und der Brennstoff sich durch die Verdichtung entzündet,
so daß der Kolben im Zylinder sich nach oben bewegt, strömen die Verbrennungsgase
durch die Auspuffschlitze 38 und die sie umgebenden Hülsen 4o hindurch und strömen
aus der Ejektordüse i 16 (Fig. 6) aus, die aus einem Stück mit der Abdeckung i 12
besteht und die Auspuffschlitze umgibt. Die schnelle Gasbewegung erzeugt einen Saugzug,
der Luft von beiden Enden des Gehäuses an den Rippen i io vorbeisaugt, um den Arbeitszylinder
oder
Kraftzylinder 5 zu kühlen. Die Ejektordüse 116 hat eine erweiterte Austrittsöffnung
117 und erstreckt sich genügend weit über die Abdeckung 112 hinaus, um einen guten
Saugzug zu erzeugen. Die Düse erstreckt sich auch weit genug, um den Zylinder und
den Kolben vor Wettereinflüssen zu schützen, wenn auch die Büchsen und die Düse
bei Nichtgebrauch des Hammers abgedeckt sein sollten.
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Die jeweils einzuspritzende Brennstoffmenge kann durch ein hydraulisches
Fernregelsystem gesteuert werden. Dieses System enthält einen von Hand gesteuerten
hydraulischen Übertragungszylinder 118 (Fig. To), der auf dem Boden aufgestellt
ist und durch einen Schlauch i19 mit einem hydraulischen Empfangszylinder 12o verbunden
ist, der einen Schaltarm 121 aufweist, der durch ein entsprechendes Gestänge 122
mit der Brennstoffpumpenzahnstange i23 verbunden ist. Die Zahnstange dreht den Brennstoffpumpenkolben
124, wodurch die Kolbenschnecke 125 den Nebenschlußdurchlaß 126 öffnet, um dadurch
den Ausstoß der Pumpe von Null bis zu einer Höchstausstoßmenge zu ändern.
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Die hydraulische Fernregelung ermöglicht eine sichere Kontrolle der
Leistung des Hammers und ist leicht auf große Entfernung zwischen der Regelstelle
und dem Hammer zu betreiben. Hierauf erfolgt bei unbeabsichtigtem Reißen der hydraulischen
Leitung ein automatisches Abschließen, so daß Schaden verhütet wird, der durch einen
ungesteuerten Hammer eintreten könnte.
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Die Leistung des Hammers ändert sich mit dem Hub, der wiederum durch
die jeweils eingespritzte Brennstoffmenge bestimmt wird. Beim Leerlauf oder beim
Arbeiten ohne Stoß steigt der Kolben im Kraftzylinder nur bis zur Oberkante der
Auspuffschlitze und steigt bis zum vollen Hub bei entsprechender Erhöhung der Menge
des eingespritzten Brennstoffes.
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Für den Arbeitsbeginn bei sehr kaltem Wetter ist ein Vorwärmring 114
(Fig. i A) für den Zylinder am unteren Ende des Kraftzylinders vorgesehen. Der Vorwärmring
wird mit Brennstoff gefüllt und der Brennstoff angezündet, um ein ringförmiges Feuer
zur Erwärmung der Zylinderwand auf die für ein leichtes Anspringen erforderliche
Temperatur zu bilden.