Schlaggerät mit Freiflugkolbenmotor

Patentnummer 1503155

Dieses wohl letzte Patent von Fritz Gockerell wurde am 7. September 1964 beim Patentamt gemeldet. Fritz Gockerell starb am 16. April 1965, jedoch war seine Patentmeldung noch in Bearbeitung. Der Tag der Offenlegung war sechs Jahre nach der Anmeldung am 27. Mai 1970. Bei dem Namen des Anmelders steht statt Fritz Gockerell, „Die Erben des Fritz Gockerell, 8000 München“. Wer diese Erben namentlich waren, konnte nicht herausgefunden werden. In der Patentbeschreibung erklärt er diese Erfindung detailgenau:

Die Erfindung betrifft ein mit einem Freiflugkolbenmotor betriebenes Schlaggerät, bei welchem durch Verzahnung der Kolbenstange und einem in diese Verzahnung eingreifenden Zahnritzel eine Drehbewegung der Zahnritzelwelle erfolgt, womit eine auf dieser Welle sitzende Zahnsperre die Arretierung des Schlagkolbens in seiner Aufschlagstellung in einfacher und sicherer Weise ermöglicht. Zudem wird mit der Drehbewegung der Ritzelwelle mit einem Nocken die Einspritzpumpe betätigt, wie auch die Einrichtungen für die Zündung auf dem anderen Ende der Welle angetrieben. Aus diesen gesamten angeführten Einzelheiten im Aufbau dieses Gerätes resultiert auch das An- und Abstellen mit nur einem Hebel, wie dies bei den mit Pressluft betriebenen Schlaggeräten üblich ist. Den meisten bekannten Vorschlägen für solche Hämmer fehlt die genaue Beschreibung der Arbeitsweise in ihrer Gesamtheit. Bei einer bekannten Ausfüh­rung eines derartigen Schlaggerätes wird eine Halte-Einrichtung beschrieben, welche mittels konischer Büchse und Kugeln durch Aufschlagen des ganzen Gerätes auf den Boden in Betrieb gesetzt wird. Nicht angeführt ist, wie die zur Rückführung des Kolbens vorgesehene Feder gespannt wird, ganz abgesehen von dem weiteren Vorschlag, die Rückführung mit Druckluft unter Benützung einer Anzahl von kleinen Ventilen zu erzielen.

Mit der Erfindung wird ein Schlaggerät geschaffen, dessen Funktionen den Forderungen entsprechen und bei dem die Arbeitsweise der einzelnen Vorgänge klargestellt sind, dass sich das eine Urteil bilden kann.

In ein mit flüssigem Kühlmittel gekühlten Zweitaktzylinder 1 der Fig. 1 befindet sich der Arbeitskolben 2, welcher mit dem Kolbenstangenoberteil 3 mittels einer Ringmutter 4 fest verschraubt ist. Die mit dem größeren Durchmesser sich nach unten verlängernde Kolbenstange 5 dient als das eigentliche Schlagteil des Gerätes. Diese Kolbenstange ist mit einer Ver­zahn­ung 6 versehen und steht mit dieser im Eingriff mit einem Zahnritzel 7. Von den für den Zweitakt nötigen Spül- Auslass- und Einlass-Schlitzen ist hier nur der gerade, vom Kolben 2 aufgesteuerte Einlass 8 sichtbar um den Unterdruck in dem Raum 9 auszugleichen und mit Frischluft zu füllen.

 
Der zu dieser Luftladung nötige Treibstoff wird mittels Düse in den Brennraum 11 des Zylinderkopfes 12 unter Druck eingespritzt und von der hier nicht sichtbaren Zündkerze gezündet. Eine Spiralfeder 13 hält den Kolben 2 in der gezeichneten Stellung der oberen Totlage, - richtiger als Zündzeitpunkt bezeichnet. Die Feder erfüllt zwei Aufgaben: sie dient zum Start des Schlaggerätes und der Rückführung des Kolbens in die Zündstellung - ein Vorgang, der durch den Aufschlag sehr unterstützt wird. Die Fig. 2 zeigt den Schnitt I - II nach Fig. I des mittleren Bauteils des Gerätes, welches vorzugsweise als Apparatteil bezeichnet wird. In dieser Figur sind alle wesentlichen und erforderlichen Antriebe für die Druckeinspritzung, Zündung und insbesondere Teile für Start und Stopp durch die Ritzelwelle 14 gegeben. Die sich auf- und abbewegende Kolbenstange verursacht eine oszillierende Drehung dieser Welle 14. Dies erforderte eine besondere Form des Nockens 15 für die Einspritzpumpe, aber auch in Abhängigkeit des Übersetzungsverhältnisses zwischen Verzahnung der Kolbenstange und dem Antriebsritzel. Die Fig. 2 zeigt in dem sich zu einem runden Körper ausbildenden Gehäuse einen auf der Welle 14 sitzenden speziellen T-Anker mit Spulen 17 und 18, für die Zündung. Wegen der dauernd wechselnden Drehrichtung der Welle 14 ist es nötig, die beweglichen Massen gering zu halten. Auf der Gegenseite der Welle sitzt der Nocken für die Einspritzpumpe, deren Befestigung mittels der beiden Schraubenlöcher erfolgt. Hinter der Zündeinrichtung ist noch die Raste 16 auf der Welle auf­gekeilt. Diese Raste 16 und deren Aufgabe ist erst durch die beiden Figuren 3 und 4 erkennbar gemacht. Fig. 4 zeigt einen Blick in das innere runde Gehäuse bei ausgebauter Zünd­anlage. Man sieht die Raste 16 in Ansicht und die dazugehörende Klinke 2o; beide bilden zusammen die Stop- und Starteinrichtung für das Schlaggerät, deren Funktion weiter unten erklärt wird. Wesentlich ist nun. dass Start und Stopp mit dem bei Pressluft­hämmern üblichen und einzigen Hebel 24 erfolgen kann. Der beidseitig gelagerte und mit dem Handballen zu betätigende Hebel 24 führt mittels Stange zu dem Hebel 21, an welchem eine Rückzugfeder 26 befestigt ist. Die Start- und Stop-Einrichtung arbeitet wie folgt: Nach der in Fig. 4 gezeichnete Stellungen befinden sich der Kolben 2 in seiner unteren Aufschlagstellung.

Um diese zunächst zu erreichen, wird mittels einer an dem Vierkant 25 anzusteckenden Handkurbel der Kolben von oben nach unten heruntergeholt, sodass damit auch die Feder 13 gespannt wird. Diese Arbeit ist nur dann zu wiederholen, wenn nach dem Niederdrücken des Hebels 24 keine Zündung erfolgt wäre. Nach Fig. 4 übt nun die gespannte Feder einen Druck auf das Zahnritzel und weiter auch auf die Welle eines Drehkrans aus. Diese Kraft wirkt in Pfeilrichtung nach (Fig 4.) und findet durch den linken Widerstand. Es erfolgt also in jedem Fall eine Arretierung der Welle 14 bei losgelassenem Hebel 24. Der Start erfolgt mit dem Niederdrücken dieses Hobels, wodurch die Kraft der Feder frei wird und den Kolben nach oben schleudert. Wird während des Laufes Hebel 24 wieder losgelassen, so treffen sich im Moment des Aufschlages (U. P. Stellung) Raste 16 und Klinke 2o genau nach der Zeichnung in Fig. 4, sodass das Gerät zum Stillstand kommt. Das Spannen der Feder geht also selbständig weiter und ist dann nur aus besonderen Anlässen nötig.

Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 Schnitt in der ganzen Länge, Fig. 2 Schnitt der Linie II - II der Fig. 1, Fig. 3 Schnitt durch einen Haltgriff, Fig. 4; Querschnitt der Linie III - III,

Patent-Ansprüche

1. Mit Freikolben betriebenes Schlaggerät bei welchen der Start und die Kolbenrückführung in die Zündstellung mittels der Feder (15) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Teil der Kolbenstange (5) eine dem Kolbenweg entsprechende Verzahnung erfolgt, um mit dem, im Ein­griff stehenden Zahnritzels (7) die Welle (14) in abwechselnde nach rechts -und linkslaufende Umdrehung zu versetzen, und damit alle auf dieser Welle sitzenden Steuerungsteile, den Hocken (15) für die Einspritzpumpe, Zündeinrichtung und die Raste (15) anzutreiben.

2. Mit Freikolbenmotor angetriebenes Schlaggerät nach Anspruch 1 da­durch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (20) und mit dem Hebel (21) und einer Zugfeder (26) dem Gestänge (22) und dem bei 23 gelagerten Hebel (24) verbunden ist, um Start und Stop des Geraten mit diesem einzigen Hebel 24 zu erzielen.

3. Mit Freikolbenmotor betriebenes Schlaggerät nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch  gekenn­zeichnet, dass zur ersten Inbetriebsetzung die Welle (14) in an sich bekanteter Weise ein Vierkant erhält um Mittels einer Handkurbel den Freikolbenmotor durch spannen der Feder (15) in seine Start- und Aufschlagstellung zu bringen, welche stets die untere Totlage des Kolben betrifft.

Quelle: Deutsches Museum Archiv, Bestand NL 173