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Brennkraftramme.
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftramme, d. i. eine Ramme, bei welcher ein in Bezug auf einen Kolben beweglicher Zylinder einen Rammbock bildet und der Zylinder durch eine auf der einen Zylinderseite erzeugte Brennstoffexplosion hochgeworfen wird und danach unter seinem Eigengewicht herabfällt.
Bei derartigen Brennkraftrammen ist bisher zum Einspeisen des Brennstoffs in den Zylinder ein Ventil vorhanden, dass sich nach jeder Zündung und Expansion unter der Wirkung einer Feder öffnet, so dass zunächst die Explosionsgase auspuffen, und durch den Arbeitskolben wird alsdann neuer Brennstoff in den Zylinder eingesaugt. Zum Anlassen der Ramme muss man beispielsweise den Arbeitskolben erstmalig von Hand hin und her bewegen, was umständlich ist, die Ramme arbeitet alsdann selbsttätig ; infolgedessen ist die Grösse der Energie des Gerätes der Einwirkung des Bedienenden entzogen und eine Regelung höchstens durch eine Brennstoffdrosselung möglich.
Die Brennkraftramme gemäss der Erfindung kennzeichnet sich dem gegenüber dadurch, dass zum Einspeisen des Brennstoffs in den Rammzylinder ein mit dem Rammzylinder in Verbindung stehender, von Hand oder auch zusätzlich durch Federkraft beweglicher Pumpenkörper dient. In diesem Fall kann durch die von Hand beliebig bemessbare Weggrösse des Pumpenkörpers die Grösse des Brennstoffansaugraumes unabhängig von dem Arbeitskolben durch den die Ramme Bedienenden innerhalb weiter Grenzen bemessen und hiedurch die Fallenergie der Ramme in entsprechend weiten Grenzen nach Bedarf geregelt werden.
Ordnet man den Pumpenkörper in Gestalt eines im Rammzylinder axial beweglichen Hilfskolbens an, so gestaltet sich die Wirkungsweise der Vorrichtung derart, dass der das Gerät Bedienende beim Herabfallen des Rammzylinders dieser Bewegung unwillkürlich zu folgen strebt, und wenn er hiebei, der Fallbewegung etwas voreilend, den Pumpenkolben relativ zum Rammzylinder abwärts und alsdann wieder aufwärts bewegt oder, wenn jener Pumpenkolben unter die Einwirkung einer Hubfeder gestellt ist, den Pumpenkolben nach jener Abwärtsbewegung der Einwirkung der Feder freigibt, so erfolgt durch die Aufwärtsbewegung des Pumpenkörpers das Einsaugen frischen Brennstoffs in den Rammzylinder ;
durch das Mass der relativen Abwärtsbewegung des Pumpenkörpers in Bezug auf den Rammzylinder hat der Geräteführer es hiebei in der Hand, mehr oder weniger Brennstoff anzusaugen und damit die Arbeitsenergie des Gerätes zu regeln. Der Pumpenkörper kann hiebei gleichzeitig auch als Zündkontaktgeber dienen. Der Pumpenkörper kann ferner mit einem selbsttätigen oder gleichfalls von Hand bedienbaren Hilfsauslass für die Verbrennungsgase versehen sein, durch welche zusätzlich zu dem am Rammzylinder angeordneten Auslass den Verbrennungsgasen noch unmittelbar vor dem Pumpenkörper ein Auslass eröffnet wird, so dass die frischen Brennstoffe einen nach Möglichkeit von Verbrennungsgasen freien Explosionsraum vorfinden.
Statt dessen oder ausserdem kann zu jenem Zweck auch noch in der Zylinderwandung in dem Zwischenraum zwischen dem Pumpenkörper und dem Arbeitskolbenweg ein Hilfsauslassventil eingefügt sein, das durch den im Zylinder herrschenden Explosionsdruck in der Schliess- lage gehalten und danach durch eine Feder geöffnet wird.
Ordnet man, was zweckmässig ist, den Vergaser an dem Rammzylinder an, so empfiehlt es sich, durch in seinem Lufteinlassstutzen angeordnete Prallfläehen ein Herausspritzen des Brennstoffs aus dem Vergaser zu verhüten. Gemäss einem weiteren Erfindungsmerkmal ist vorgesehen, die für den Arbeits-
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kolben erforderliche kräftige und deshalb notwendigerweise lange Rückholfeder zwecks Ersparnis an Baulänge in einen zwischen der Kolbenstange und dem Vergaser angeordneten Ringraum hineinragen zu lassen.
Damit ein und dieselbe Ramme sowohl als Stampfer wie auch als Rammbär Verwendung finden kann, sind an der Arbeitskolbenstange entsprechende auswechselbare Fussstücke vorgesehen.
Die Zeichnung veranschaulicht in Fig. 1 eine gemäss der Erfindung ausgebildete Brennkraftramme in einfachster Ausführungsform in einem lotrechten Schnitt und Fig. 2 eine zweite Ausführungsform, gleichfalls im lotrechten Schnitt, die Fig. 3 veranschaulicht eine vorzugsweise als Pfahl-oder Spundwandramme gedachte Brennkraftramme im Längsschnitt bruchstückweise, und die Fig. 4 veranschaulicht den Unterteil einer vierten Ausführungsform im lotrechten Schnitt.
Die Ramme besteht aus dem Rammzylinder 1, dem in diesem befindlichen Arbeitskolben 2 mit Kolbenstange 3 und einem Pumpenkorper J, welcher in den Ausführungsbeispielen in Gestalt eines kleinen Hilfskolbens axial verschieblich in dem Kopf des Rammzylinders 1 angeordnet ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 ist der Hilfskolben 5 mittels eines Handgriffs 4 versehieblich und mit dem Handgriff 4 bewegt sich ferner ein an dem Kolben 5 angeordnetes Ventil 6. Bei
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angeordnet ; dieser enthält eine gelochte Scheibe (oder ein Sieb) 21, von welcher Dochte 22 in die zu vergasende Flüssigkeit 23 herabhängen. Der Vergaserraum 20 besitzt ferner einen Lufteinlassstutzen 24 mit in dessen Innerem angeordneten Prallflächen 25, durch welche ein Herausschleudern der Flüssigkeit beim Hochwerfen des Rammzylinders 1 verhütet wird. Der Vergaserraum 20 ist durch eine Leitung 28 mit dem den Hilfskolben 5 enthaltenden Raum 7 im Zylinderkopf verbunden und der Zylinderraum 7 steht seinerseits durch eine Öffnung 29'in einer die beiden Zylinderräume voneinander trennenden Querwand 29 in Verbindung.
Die Kolbenstange 3 umgibt eine Rückholfeder 26 ; bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ragt die Rückholfeder 26 mit ihrem unteren Ende in einen innerhalb des Vergaserraumes angeordneten Ringraum 27 hinein, was ermöglicht, die Rückholfeder sehr lang zu bemessen.
Soll die Ramme als Rammbär dienen, so wird mit dem Rammzylinder 1 ein Fussstück 30 beispielsweise von den in Fig. 1 oder 2 dargestellten Gestalt vereinigt. Soll die Ramme als Stampfer dienen, so wird mit der Kolbenstange 3 ein Fuss stück 31 von beispielsweise der in Fig. 4 dargestellten Gestalt vereinigt und zur Vereinigung dieses Fussstückes mit der Kolbenstange 3 kann beispielsweise eine auf das gespreizte Kolbenstangenende aufschraubbare und durch eine Spreizschraube 32 gesicherte Mutter 33 dienen. Zwischen die Mutter 33 und die Stampferplatte 31 ist eine Pufferfeder 34 eingefügt.
Die Wirkungsweise der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ramme ist danach die folgende :
Zum Ingangsetzen der Ramme wird der Hilfskolben 5, der infolge seines Eigengewichtes auf der Zwischenwand 29 ruht, mittels des Handgriffs 4 angehoben, hiedurch wird vergaster Brennstoff aus dem Vergaserraum 20 in den Zylinderraum 7 angesaugt und bei dem Anheben des Hilfskolbens 5 wird gleichzeitig das Ventil 6 in die Schliesslage angehoben. Bei seinem Anheben schliesst der Hilfskolben 5 einen in den Zündstromkreis liegenden Kontakt 36, wodurch die Zündung des in den Raum 7 hineingesaugten Brennstoffluftgemisches bewirkt wird.
Durch die Explosion wird der Rammzylinder 1 hoehgeworfen, während der Kolben 2 und die Kolbenstange 3 durch den Reaktionsdruck aufgestemmt werden ; beim Hoehwerfen des Rammzylinders 1 entweichen zuletzt die Explosionsgase durch eine am Zylinder 1 angeordnete Öffnung 8 ; gleichzeitig wird die Feder 26 gespannt, unter deren Wirkung sowie unter der Wirkung seines Eigengewichtes danach der Zylinder 1 mitsamt dem Fussstück 30 herabfällt, wobei der Zylinder 1 und der Arbeitskolben 2 in die in Fig. 1 und 2 strichpunktiert angedeutete Lage in bezug zueinander gelangen. Der Rammenführer folgt beim Herabfallen des Zylinders 1 unwillkürlich mit dem Handgriff 4 nach und hiedurch öffnet sich das Ventil 6, so dass die Verbrennungsgase durch die Öffnung 29' und an dem Ventil 6 vorbei durch den Hilfskolben 5 hindurch entweichen können.
Je nachdem nun der
Rammenführer den Pumpenkolben 5 mehr oder weniger tief senkt, wobei dessen Tiefstlage durch die Zwischenwand 29 begrenzt wird und danach wieder anhebt, wird nun eine mehr oder weniger grosse Brenn- stoffmenge in den Zylinderraum 7 erneut angesaugt und zur Explosion gebracht und infolgedessen wird der Zylinder 1 unter Spannung der Feder 26 erneut hoehgeworfen und wieder fallengelassen und so fort ; durch mehr oder weniger tiefes Senken des Hilfskolbens 5 kann mithin der Rammenführer die Schlagkraft
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Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist zwischen dem an dem Zylinder 1 befestigten Fussstüek 30 und der Pufferfeder 34 eine Hülse 35 auf dem Kolbenstangenende angeordnet und durch diese Hülse und die Pufferfeder 34 wird der Aufprall des Fussstückes 30 etwas federnd aufgefangen.
Soll die Ramme statt dessen als Stampfer dienen, so wird an Stelle des Fussstückes 30 der Stampferkopf 31 (Fig. 4), an der Kolbenstange 3 mit Hilfe der Mutter 33 befestigt ; in diesem Fall verbleibt das Fussstück 31 mit der Kolbenstange 3 und dem Arbeitskolben 2 während des Auf-und Abwärtsganges des Ramm-
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kolben ?' angeordnete Ventil 6'führt sich mit einem, unter der Wirkung einer Feder 12 stehenden Fortsatz 13 in einem am Zylinderkopf angeordneten Ansatz 11, gegen dessen unteres Ende sieh das Ventil 6' in der dargestellten obersten Stellung des Kolbens 5'legt. An dem Rammzylinder 1 ist bei dieser Ausführungsform ferner noch ein Ventil 74 angeordnet, welches durch eine Feder 17 in die dargestellte Lage angehoben wird, in welcher das Ventil einen Auspuffkanal 15 am Zylinder 1 freilegt.
An seinem oberen Ende steht das Ventil 74 durch einen Kanal 16 mit dem Zylinderraum 7 in Verbindung. Zum Anlassen dieser Vorrichtung ist der Hilfskolben 5'mittels eines Drückerstiftes 18 od. der auch mittels einer Zugselmur od. dgl. fernbeweglich ausgebildet sein kann, abwärts zu drücken und alsdann freizugeben, so dass der Kolben 5'durch die Feder 10 wieder aufwärts bewegt und hiedurch das Brennstoffluftgemiseh in den Raum 7 eingesaugt wird ;
bei seiner Aufwärtsbewegung schliesst der Kolben J'wie zuvor den Zünd- kontakt 56 und durch die Explosion wird der Rammzylinder 1 hochgeworfen, da hiebei das Ventil 6' gegen den Ansatz 11 anliegt und das Ventil 14 durch den Explosionsdruck entgegen der Kraft der Feder 17
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wenn, wie zuvor der Zylinder, bei seiner Aufwärtsbewegung jene Auspufföffnung 8 an ihm freilegt.
Wenn danach der Zylinder 1 herabfällt, so bewegt sieh bei dessen unterster Endstellung der Hilfskolben 5' infolge seines Trägheitsmomentes in dem Zylinder 1 noch weiter abwärts bis zu der Anschlagfläche 7', durch die hiebei in dem Zylinder eintretende kleine Kompression der Verbrennungsgase wird das Ventil 6' von seinem Sitz abgehoben, so dass alsdann die Verbrennungsgase an ihm vorbei und durch den Kolben 5' hindurch entweichen können ; da ferner auch inzwischen das Hilfsventil 74 unter der Wirkung der Feder li in die dargestellte Lage aufwärts bewegt worden ist, so ist während des Falls des Zylinders 1 auch die
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keine nennenswerte Kompression auftreten kann.
Durch die Feder 10 wird der Hilfskolben 5', nachdem er sich am Ende der Abwärtsbewegung des Zylinders 1 in diesem noch weiter abwärts bewegt hatte, selbsttätig wieder in die in Fig. 3 dargestellte Lage aufwärts bewegt, wodurch erneut der Brennstoff in den Raum 7 angesaugt und zur Explosion gebracht wird, so dass auf diese Weise die Ramme so lange selbsttätig in Gang bleibt, bis durch ein Herabdrüeken des Kolbens 5'mit Hilfe der Driickerstange 18 der Kolben 5' zwangläufig in seiner unteren Lage gehalten wird ; auf diese Weise kann bei dieser Aus-
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endgültig stillgesetzt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Brennkraftramme, bei welcher ein in bezug auf einen Kolben beweglicher Zylinder den Rammbock bildet, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einspeisen des Brennstoffs in den Rammzylinder ein mit dem Rammzylinder in Verbindung stehender, von Hand oder auch zusätzlich durch Federkraft beweglicher Pumpenkörper dient.
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Internal combustion hammer.
The invention relates to an internal combustion ram, i. i. a ram, in which a cylinder movable with respect to a piston forms a ram and the cylinder is thrown up by a fuel explosion generated on one side of the cylinder and then falls under its own weight.
In internal combustion rams of this type, a valve has hitherto been available for feeding the fuel into the cylinder, which opens under the action of a spring after each ignition and expansion, so that the explosion gases are exhausted first, and new fuel is then sucked into the cylinder through the working piston. To start the ram, for example, the working piston must first be moved back and forth by hand, which is cumbersome, the ram then works automatically; As a result, the amount of energy in the device is withdrawn from the operator's influence and control is only possible through fuel throttling.
The internal combustion ram according to the invention is characterized by the fact that a pump body which is connected to the ram cylinder and can be moved by hand or additionally by spring force is used to feed the fuel into the ram cylinder. In this case, the distance of the pump body, which can be freely measured by hand, allows the size of the fuel suction chamber to be measured within wide limits independently of the working piston by the person operating the ram, and the falling energy of the ram can be regulated within wide limits as required.
If the pump body is arranged in the form of an auxiliary piston that is axially movable in the ram cylinder, the mode of operation of the device is such that when the ram cylinder falls, the person operating the device tends to involuntarily follow this movement and, if he does so, slightly leading the falling movement The pump piston moves downwards relative to the ram cylinder and then moves up again or, if that pump piston is placed under the action of a lifting spring, releases the pump piston after that downward movement of the action of the spring, the upward movement of the pump body causes fresh fuel to be sucked into the ram cylinder;
Due to the relative downward movement of the pump body in relation to the ram cylinder, the machine operator has the ability to suck in more or less fuel and thus to regulate the working energy of the machine. The pump body can also serve as an ignition contactor at the same time. The pump body can also be provided with an automatic or also manually operated auxiliary outlet for the combustion gases, through which an outlet for the combustion gases is opened directly in front of the pump body in addition to the outlet arranged on the ram cylinder, so that the fresh fuels can be supplied with combustion gases if possible find free explosion space.
Instead or in addition, an auxiliary outlet valve can be inserted into the cylinder wall in the space between the pump body and the working piston path, which is held in the closed position by the explosion pressure in the cylinder and then opened by a spring.
If the carburetor is arranged on the ram cylinder, which is expedient, it is advisable to prevent the fuel from spraying out of the carburetor by means of baffle surfaces arranged in its air inlet nozzle. According to a further feature of the invention it is provided that the work
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piston required strong and therefore necessarily long return spring to project into an annular space arranged between the piston rod and the carburetor in order to save on overall length.
So that one and the same ram can be used both as a tamper and as a ram, appropriate replaceable foot pieces are provided on the working piston rod.
The drawing shows in Fig. 1 an internal combustion ram designed according to the invention in the simplest embodiment in a vertical section and Fig. 2 shows a second embodiment, likewise in a vertical section, and Fig. 3 shows fragmentary longitudinal section of an internal combustion ram, preferably intended as a pile or sheet pile wall ram , and FIG. 4 illustrates the lower part of a fourth embodiment in vertical section.
The ram consists of the ram cylinder 1, the working piston 2 with piston rod 3 and a pump body J located therein, which in the exemplary embodiments is arranged axially displaceably in the head of the ram cylinder 1 in the form of a small auxiliary piston.
In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the auxiliary piston 5 is inadvertently movable by means of a handle 4 and a valve 6 arranged on the piston 5 also moves with the handle 4
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arranged; this contains a perforated disc (or a sieve) 21, from which wicks 22 hang down into the liquid 23 to be gasified. The gasifier chamber 20 also has an air inlet nozzle 24 with baffle surfaces 25 arranged in its interior, through which the liquid is prevented from being thrown out when the ram cylinder 1 is thrown up. The carburetor chamber 20 is connected by a line 28 to the chamber 7 in the cylinder head containing the auxiliary piston 5 and the cylinder chamber 7 is in turn connected through an opening 29 'in a transverse wall 29 separating the two cylinder chambers from one another.
The piston rod 3 surrounds a return spring 26; in the embodiment according to FIG. 2, the return spring 26 projects with its lower end into an annular space 27 arranged within the carburetor chamber, which enables the return spring to be dimensioned very long.
If the ram is to serve as a ram, a foot piece 30, for example of the shape shown in FIG. 1 or 2, is combined with the ram cylinder 1. If the ram is to serve as a tamper, a foot piece 31 of, for example, the shape shown in Fig. 4 is combined with the piston rod 3 and to combine this foot piece with the piston rod 3, for example, one can be screwed onto the spread piston rod end and secured by an expanding screw 32 Serving mother 33. A buffer spring 34 is inserted between the nut 33 and the tamper plate 31.
The operation of the ram shown in Fig. 1 and 2 is then as follows:
To start the ram, the auxiliary piston 5, which rests on the partition 29 as a result of its own weight, is raised by means of the handle 4, as a result of which gasified fuel is sucked from the carburetor chamber 20 into the cylinder chamber 7 and when the auxiliary piston 5 is raised, the valve 6 is simultaneously activated raised to the closed position. When it is raised, the auxiliary piston 5 closes a contact 36 located in the ignition circuit, causing the fuel-air mixture sucked into the space 7 to be ignited.
The ram cylinder 1 is thrown up by the explosion, while the piston 2 and the piston rod 3 are pried open by the reaction pressure; When the ram cylinder 1 is hoisted, the explosion gases escape last through an opening 8 on the cylinder 1; At the same time, the spring 26 is tensioned, under the effect of which and under the effect of its own weight, the cylinder 1 and the foot piece 30 then fall down, whereby the cylinder 1 and the working piston 2 move into the position indicated by dash-dotted lines in FIGS. 1 and 2 in relation to each other. When the cylinder 1 falls, the ram driver involuntarily follows with the handle 4 and this opens the valve 6 so that the combustion gases can escape through the opening 29 'and past the valve 6 through the auxiliary piston 5.
Depending on the now
The ram driver lowers the pump piston 5 more or less deeply, its lowest position being limited by the partition 29 and then rising again, a more or less large amount of fuel is now sucked into the cylinder chamber 7 again and made to explode, and as a result, the cylinder 1 is under tension of the spring 26 thrown up again and dropped again and so on; by lowering the auxiliary piston 5 more or less deeply, the ram driver can increase the impact force
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In the embodiment shown in Fig. 2, a sleeve 35 is arranged on the piston rod end between the foot piece 30 attached to the cylinder 1 and the buffer spring 34, and this sleeve and the buffer spring 34 absorb the impact of the foot piece 30 somewhat resiliently.
If the ram is to serve as a tamper instead, the tamper head 31 (FIG. 4) is attached to the piston rod 3 with the aid of the nut 33 instead of the foot piece 30; In this case, the foot piece 31 remains with the piston rod 3 and the working piston 2 during the up and down movement of the ram
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piston ?' The valve 6 'arranged there is guided by an extension 13 under the action of a spring 12 in a projection 11 arranged on the cylinder head, against the lower end of which the valve 6' is in the uppermost position of the piston 5 'shown. In this embodiment, a valve 74 is also arranged on the ram cylinder 1, which is raised by a spring 17 into the position shown, in which the valve exposes an exhaust duct 15 on the cylinder 1.
At its upper end, the valve 74 is connected to the cylinder chamber 7 through a channel 16. To start this device, the auxiliary piston 5 'is to be pressed downwards and then released by means of a pusher pin 18 or which can also be designed to be remotely movable by means of a Zugselmur or the like, so that the piston 5' is moved upwards again by the spring 10 and as a result, the fuel air mixture is sucked into the space 7;
During its upward movement, the piston J 'closes the ignition contact 56 as before and the ram cylinder 1 is thrown up by the explosion, since the valve 6' rests against the extension 11 and the valve 14 rests against the force of the spring 17 due to the explosion pressure
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if, as before the cylinder, during its upward movement, that exhaust port 8 is exposed on it.
If the cylinder 1 then falls down, the auxiliary piston 5 'in its lowest end position moves further downwards in the cylinder 1 due to its moment of inertia as far as the stop surface 7'; the small compression of the combustion gases occurring in the cylinder causes the valve 6 'lifted from its seat so that the combustion gases can then escape past it and through the piston 5'; since the auxiliary valve 74 has also meanwhile been moved upwards into the position shown under the action of the spring li, then during the fall of the cylinder 1, the
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no significant compression can occur.
The spring 10 automatically moves the auxiliary piston 5 'upwards again into the position shown in FIG. 3 after it had moved further downwards at the end of the downward movement of the cylinder 1, whereby the fuel is again sucked into the space 7 and is made to explode, so that in this way the ram remains in motion automatically until the piston 5 'is forcibly held in its lower position by pressing down the piston 5' with the aid of the push rod 18; in this way
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be finally shut down.
PATENT CLAIMS:
1. Internal combustion ram, in which a cylinder which is movable with respect to a piston forms the ram, characterized in that a pump body which is connected to the ram cylinder and is movable by hand or additionally by spring force is used to feed the fuel into the ram cylinder.