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Brennkraftschlagwerkzeug ßrennkraftschlagwerkzeuge, deren Kolbenrückhub
durch ein Druckmittel erfolgt, das in einer kleineren Druckmittelanlage erzeugt
wird, die gleichzeitig den Zündstrom herstellt, sind bekannt. Die Erfindung betrifft
nun ein solches Werkzeug, bei dem die Druckmittelanlage möglichst klein und leicht
gehalten ist, damit sie leicht transportabel und billig in der Herstellung und im
Kraftverbrauch ist.
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Dies ist dadurch erreicht worden,daß dasDruckmittel vor dem Kolben
beim Schlaghub nicht auspufft, sondern komprimiert wird, so daß der Betriebsdruck
der Druckmittelanlage und damit ihr Kraftverbrauch und auch ihr Gewicht und somit
auch ihre Herstellungskosten wesentlich verkleinert werden.
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Die Zeichnungen zeigen zwei Ausführungsbeispiele. Bei dem Werkzeug
nach Fig. i ist ein Aufreißhammer behandelt, der einen glatten Arbeitskolben 2 besitzt
und der so ausgebildet ist, daß er für Arbeiten nach unten und auch nach seitwärts
und nach oben verwandt werden kann. Zu diesem Zweck besitzt er einen auswechselbaren
Handgriff 28. Der Hammer nach Fig. 2 ist mit einem Stufenkolben ausgerüstet und
so eingerichtet, daß er nicht nur das Druckmittel für die Spülung und Vergasung
selbst erzeugt, sondern daß er auch zur Erhöhung seiner Schlagstärke so umgestellt
werden kann, daß er das Druckmittel vor dem Kolben beim Schlaghub zum Auspuffen
bringt. In Fig. 3 ist diese Umstelleinrichtung gesondert gezeichnet. Sie wird dadurch
bewerkstelligt, daß der Steuerkanal i durch ein Nadelventil 14 überwacht wird. Sobald
der Steuerkanal i durch dieses Nadelventil 14 verschlossen wird, verbleibt das Steuerventil
12 in der gezeichneten Stellung, und das Druckmittel kann nicht mehr auspuffen,
sondern wird wieder beim Schlaghub komprimiert.
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Erfindungsgemäß ist das Steuerventil i2 nicht, wie sonst üblich, im
Kopf, sondern im Fuß des
Hammers untergebracht. Hierdurch wird erreicht,
daß, wenn der Hammer mit Auspuff vor dem Kolben arbeitet, das im Kanal io, der sehr
weit gehalten sein muß, damit die Kompression vor dem Kolben nicht zu hoch getrieben
wird, anstehende Druckmittel nicht mit zum Auspuffen kommt und so erspart wird.
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Die Verwendung eines Stufenkolbens wirkt sich besonders günstig aus,
da, wie gesagt, nicht nur das Druckmittel für die Spülung und Vergasung im Werkzeug
selbst erzeugt, sondern auch noch der Betriebsdruck wesentlich herabgesetzt wird.
Die untere große Kolbenfläche muß nämlich doppelt so groß wie die obere kleine Fläche
gehalten sein, damit der Kolbenringraum 27 den gleichen Inhalt wie der obere Zylinderraum
i i hat. Hieraus ergibt sich, daß der Druck für den Kolbenrückhub auch nur halb
so groß zu sein braucht als der Kompressionsdruck des eingespeistenGasgemisches
vor der Zündung.
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Das Anlassen dieser Werkzeuge, besonders wenn damit schräg nach oben
gearbeitet wird und der Arbeitskolben 2 am oberen Zylinderdeckel anliegt, bereitete
bisher große Schwierigkeiten. Diese sind dadurch beseitigt worden, daB eine Verbindung
29 zwischen dem Druckraum 8 und dem Ventilraum 24 geschaffen ist, die in Wirkung
kommt, sobald der Einlaßschieber 7 seine gezeichnete Ruhestellung einnimmt. Das
Druckmittel aus Raum 8 tritt dann in den Ventilraum 24 ein, öffnet das Speiseventil
6 und gelangt so in den oberen Zylinderraum i i, wodurch der Kolben 2 bis zum Auspuff
26 -in die Anlaufstellung vorgeschoben wird. Der Brennstoffkanal 4 ist anfangs durch
ein Nadelventil 30 geschlossen, so daß kein Gemisch in den Zylinderraum i
i eingespeist wird. Dies geschieht erst nach Öffnen des Nadelventils 30, wenn der
Hammer angelassen werden soll. Dann wird also beim Vorschieben des Kolbens 2 nach
unten in seine Anlaufstellung Gasgemisch eingespeist, und das Werkzeug beginnt zu
arbeiten, sobald der Hammer durch Betätigung des Drückers 21 in Betrieb gesetzt
wird. Diese Einrichtung bringt außerdem noch den großen Vorteil mit sich, daß eine
sehr wirksame Kühlung des inneren Zylinders erreicht wird. Beim Stillnetzen des
Werkzeuges bei den einzelnen Arbeitspausen wird nämlich nicht nur der Drücker 21
losgelassen, sondern auch das Nadelventil 30 geschlossen. Wie gesagt, tritt
in dieser Schieberstellung Druckmittel durch den Verbindungskanal 29 in den Zylinderraum
i i ein, wobei es stark expandiert und die heißen Zylinderwände abkühlend bestreicht.
Da die kleine Anlage während der Arbeitspausen weiterarbeitet, wird so das dabei
erzeugte Druckmittel nützlich verwandt. Dies würde sonst, da diese kleinen Anlagen
ohne Reglereinrichtung gebaut werden, nutzlos durch das Sicherheitsventil am Druckbehälter
entweichen. Der Ringraum 27 wird in bekannter Weise durch ein Saugventil 31 und
ein Druckventil 32 überwacht.
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Die Kanäle io und 25 müssen so weit gehalten sein, daß darin der gewünschte
.Kompressions- bzw. Speisedruck erzielt wird. je niedriger diese Drücke sind, um
so kleiner fallen diese Räume aus. Der durch diese Erfindung angestrebte niedrige
Betriebsdruck macht sich daher auch in dieser Beziehung vorteilhaft bemerkbar.
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Erfindungsgemäß sind die Kanäle io und 25 als Kompressionsräume ausgebildet.
Der Arbeitszylinder erhält ;dadurch den in Fig. 4 gezeigten Querschnitt und wird
dadurch widerstandsfähig, so daß man den Zylinder als Gußkörper ausbilden kann,
was besonders vorteilhaft für eine billige Herstellung ist. Es besteht aber auch
die Möglichkeit, die Kompressionsräume im Brennstoffbehälter 33 anzuordnen oder
sie, wie in Fig. 5 gezeigt ist, an den Brennstoffbehälter 33 in Blechausführung
anzubauen. Sie umschließen dann erfindungsgemäß den hinteren Zylinderteil und bieten
so einen vorteilhaften Schutz gegen die vom Zylinder ausstrahlende Hitze.
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Diese 'Werkzeuge werden vielfach auch für Arbeiten benutzt, die nach
der Seite oder nach oben gerichtet sind. Während für Arbeiten nach unten die gezeichneten
Handhaben 34 am vorteilhaftesten und bequemsten sind, wird man für alle Arbeiten
nach der Seite oder nach oben den in Pig.6 gezeigten Handgriff 28 zweckmäßigerweise
verwenden. Dieser ist erfindungsgemäß leicht auswechselbar eingerichtet. Dies geschieht
in einfacher Weise dadurch, daß man nach Abnahme des Drückers 21 die Handhaben 34
herausschraubt, den Handgriff 28 mit seinen beiden Augen 36 über die Gewindestutzen
37 schiebt und an Stelle der Handhaben 34 die beiden Befestigungsschrauben 38 einschraubt.
Vordem hatte man den für den Handgriff 28 erforderlichen Drücker 39 eingebaut. Um
eine Drehung des Handgriffes 28 um die Befestigungsschrauben 38 zu verhindern, greifen
erfindungsgemäß zwei Lappen 40 über die Lagerungslappen 41 für den Drücker 39 und
sichern so auch den Stift 35 gegen Herausfallen.
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In Fig. 7 ist di-e Zündeinrichtung des neuen Werkzeuges gesondert
dargestellt. Erfindungsgemäß wird der Druck zu ihrer Betätigung nicht, wie bisher
üblich, dem Kompressionsraum i i, sondern dem unteren Zylinderraum 17 entnommen.
Dies ist notwendig, da das Werkzeug beim ersten Schlag nur mit geringem Hub arbeitet
und folglich der dabei erzielte Kompressionsdruck im Zylinderraum i i zur Überwindung
des auf dem- kleinen Zündkolben 43 lastenden Federdruckes, der dem höchsten Kompressionsdruck
bei höchstem Hub entsprechen müßte, nicht ausreichen würde.
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Der von der kleinen Druckmittelanlage erzeugte Zündstrom wird der
Zündeinrichtung über den Stecker 44 zugeführt. Erfindungsgemäß ist sie zwischen
zwei Rippen 45, die zweckmäB-igerweise auf dem Werkzeugkopf sitzen, in Isolierbüchsen
46 eingelagert. Die Kontakte sind mit 47 und die Zündkerze mit 48 bezeichnet. Der
Stecker 44 sitzt in dem feststehenden Kontaktträger 49. Der Gegenkontakt 47 sitzt
im unter Federdruck stehenden Zündkölbchen 43, an dem gleichzeitig das Kabel befestigt
ist, das ihn mit der Zündkerze 48 verbindet.
Erfindungsg;mäß ist
nun dies Kabet als Blattfeder 5o ausgebildet, die den Zündkolben 43 in Ruhestellung
hält. Dieser ist im Zylinder 51 verschieblich gelagert, der mit seinem Zapfen 52
isoliert in der linken Rippe 45 sitzt.
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her Steuerkanal 53 hat zwei Querbohrungen 54 und 55, die -in den unteren
Zylinderraum 17 münden. Er steht mit seinem oberen Ende durch die Bohrung 56 mit
dem Zylinder 51 in Verbindung, wobei erfindungsgemäß die Isolierbüchsen 46 die Abdichtung
besorgen. Der Steuerkanal 53 reicht durch den ganzen Zylinder und ist an
seinem unteren Ende für die Aufnahme eines Kolbenschiebers 57 erweitert, der durch
eine Feder 58 belastet ist. Diese Feder 58 ist so stark gehalten, daß sie erst bei
erreichtem Höchstdruck im Raume 17 nachgibt. Hierdurch wird erreicht, daß bei niedrigem
Druck im Raunie 17, wie er beim Anlassen vorhanden ist, die untere Querbohrung 55
den Druck zur Betätigung der Zündung 68 auf den Zündkolben 43 leitet und daß bei
erreichtem Höchstdruck im Raume 17 der Kolbenschieber 57 unter Überwindung der Feder
58 sich nach oben verschiebt und dabei die Querbohrung 55 abschließt, so daß der
Arbeitskolben 2 seinen Rückhubweg fortsetzen muß, bis er die obere Querbohrung 54
mit seiner Unterkante zur Auslösung der Zündung 68 freigibt.
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Da der im Raum 17 komprimierte Druck beim Rückhub wieder expandiert,
ist erfindungsgemäß unter dein Kolbenschieber 57 ein Rückschlagventil 58 vorgesehen,
das verhindert, daß der Höchstdruck unter dem Kolbenschieber 57 bei der Expansion
beim Rückhub des Kolbens 2 wieder entweicht. Er verbleibt so in seiner gehobenen
Stellung.
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In Fig.9 ist die Zuführung des Druckmittels und des Zündstromes gesondert
dargestellt. Erfindungsgemäß ist das Kabel 59 im Innern des Schlauches 6o eingelagert.
Zweckmäßigerweise wird, wie gezeichnet, ein armiertes Pluskabel und ein blanker
Draht 61 verwandt. Der Schlauchanschluß ist nun so ausgebildet, daß das Kabel
59 durch eine Stopfbüchse 62 nach außen geführt wird. Es trägt an seinem
Ende den Stecker 44. Dem Kabelaustritt gegenüber ist eine Verschraubung 63 vorgesehen,
an der der blanke Draht 61 befestigt ist. Dies läßt sich leicht außen bewerkstelligen,
da der Draht 61 wegen der Bruchgefahr wesentlich länger als der Schlauch 6o gehalten
sein muß. Die Öffnung für die Verschraubung 63 erleichtert gleichzeitig die Einführung
des Kabels 59 in die Stopfbüchse 62.
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Der Schlauch 6o wird in bekannter Weise durch eine Schelle 64 auf
der Tülle 65 befestigt. Der Anschluß am Werkzeug erfolgt, wie üblich, durch eine
Konusverschraubung 66.
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In Fig.8 ist noch eine ,sehr zweckmäßige Ausbildung des Werkzeugkopfes
gezeigt. Dabei sind das Einspeiseventil 6 und die Zündkerze 48 winklig zueinander
und dazwischen der Schieber 7 angeordnet. hie Zündkerze 48 sitzt zwischen den beiden
Rippen 45, in die die Zündeinrichtung (vgl. Fig. 9) eingelagert ist. Ein Blech 67,
das sich auf ltiphri145 aufstützt, schützt die Zündeinrichtung 68 und die Kerze
48 vor Beschädigung. Die Wirkungsweise des neuen Werkzeuges ist nun folgende: Sobald
das Druckmittel vom Windkessel der kleinen Anlage in das Werkzeug eingelassen wird,
steht es im Ringraum 8 an und gelangt von da durch den kleinen Überströmkanal 29
in den Ventilraum 24, öffnet das Einspeiseventil 6 und bringt den Arbeitskolben
2 in seine zum Anlaufen erforderliche unterste Stellung. Dann öffnet man das Nadelventil
3o, das die Brennstoffleitung 4 absperrt. Der Brennstoffbehälter 33, der in den
Längsschnitten nicht dargestellt ist und der in bekannter Weise an der Rückseite
des Werkzeuges hängt, war gleichzeitig beim Einlassen des Druckmittels unter Druck
gesetzt worden, so daß der Brennstoff durch diesen Druck nach dem Öffnen des Nadelventils
3o durch die kleine, auf der Sitzfläche des Ventils 6 oder auch im Ventilraum 24
mündende Düse 5 austritt und durch den durch den Überströmkanal 29 eintretenden
Luftstrom mitgerissen und fein verstäubt in den Brennraum i i eingespeist wird.
Durch Betätigung des Drükkers 21 wird der Einlaßschieber 7 nach links verschoben.
Dabei bringt seine Ringnute 9 den Kanal io mit der Ringnute 8 in Verbindung, so
daß der in dieser anstehende Druck über das Rückschlagventil 42 unter den Kolben
2 gelangt und diesen zurückwirft, wobei das -in den Brennraum i i eingespeiste Gasgemisch
komprimiert und durch die in F ig. 7 dargestellte Zündeinrichtung 68 zur Verbrennung
gebracht wird. Da das Rückschlagventil 42 verhindert, daß das Druckmittel vor dem
Kolben beim Arbeitsgang in die Zuleitung zurückgedrückt wird, wird es der Größe
des Raumes io entsprechend komprimiert, so daß der Kolben 2, nachdem er mit seiner
Hinterkante den Auspuff 26 freigegeben hat und das Treibgas ausgepufft ist, wieder
nach oben geworfen wird.
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In seiner linken Endstellung stellt der Schieber 7 aber auch durch
seine Ringnute 23 die Verbindung zwischen dem Ventilraum 24 und dem Raum 25 her.
Bei dem Werkzeug nach Fig. i mit glattem Kolben 2 steht der Raum 25 stets durch
eine Bohrung 3 mit dem Ringraum 8 in Verbindung, so daß er nach jeder Einspeisung
wieder aufgefüllt wird. Diese Einrichtung ist besonders vorteilhaft, da sie eine
ungehemmte Einspeisung gewährleistet, die dadurch noch günstiger gestaltet wird,
daß erfindungsgemäß der Schieber 7 eine Sitzfläche 22 besitzt, so daß der ganze
Querschnitt für die Einspeisung freigegeben wird.
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Bei dem Werkzeug nach Fig. 2 wird dagegen der Raum 25 durch das im
Ringraum 27 erzeugte Druckmittel aufgefüllt, das über das Ventil 31
beim Schlaghub
angesaugt und über das Druckventil 32 in den Raum 25 eingeführt und dabei dessen
Größe entsprechend komprimiert wird.
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Das Werkzeug kann auch erfindungsgemäß so eingerichtet werden, daß
es mit wesentlich verstärktem Schlag arbeitet. Dies ist dadurch erreicht, daß im
unteren Teile des Raumes io ein Steuerschieber 12 eingebaut ist, der das unter dem
Kolben 2 anstehende Druckmittel in seiner gehobenen
Stellung, in
der die Kanäle 18 und i9 verbunden sind, zum Auspuffen bringt. Die UIristeuerung
des Steuerschiebers 12 erfolgt .in bekannter Weise durch das Druckmittel, das durch
Vermittlung des Kolbens 2 durch einen Kanal i auf seine große Fläche geleitet wird.
Soll wieder in der zuerst beschriebenen Weise mit dem Werkzeug gearbeitet werden,
dann braucht man nur durch B, tätigung des Nadelventils 14 den Steuerkanal. i abzuschließen.
Der Druck für die Umsteuerung des Ventils 12 kann natürlich auch ebenso gut dem
unteren Zylinderraum 17 entnommen werden.