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Vorrichtung zum Druckgasanlassen von Brennkraftmaschinen
Um Verbrennungskraftmaschinen, beispielsweise Kraftfahrzeug-oder Schiffsmotoren anzulassen, ist es bekannt, eine mehr oder weniger explosive Substanz im Motorzylinder oder in einem getrennten Verbrennungsraum zur Entzündung zu bringen. Die hiebei frei werdende Energie besteht im wesentlichen aus einer explosiven Druckspitze, die wegen ihrer beträchtlichen Höhe für den Motor gefährlich ist und auch anderweitig unzuträgliche Gefahrenmoment mit sich bringt.
Es sind bereits Vorrichtungen zum Druckgasanlassen bekannt, bei welchen die in einer abgeschlossenen Brennkammer erzeugten Druckgase durch die Verbrennung von langsam brennbaren Substanzen, vorzugsweise Nitro-Zelluloid entstehen, dessen Verbrennungsgeschwindigkeit durch ein einstellbares federbelastetes Überdruckventil gesteuert wird.
Der Sinn der Erfindung liegt darin, erkannt zu haben, dass die an sich viel zu geringe Verbrennungs- geschwindigkeit eines ungefährlichen Zündsatzes aus Nitro-Zelluloid ausreichend ist, um eine Verbrennungsmaschine anlassen zu können, wenn man dafür sorgt, die Verbrennungsgeschwindigkeit zu steuern und zu regeln. Dabei wird erreicht, dass jene Geschwindigkeit zur Vermeidung von Druckspitzen im Anfang gering gehalten und erst mit steigendem Gasdruck und steigender Temperatur bis zu einem Grad beschleunigt wird, wie es zum Anlassen von Motoren notwendig ist.
Der zweckmässig aus einem Zelluloidfilm oder Ze11hommasse bestehende Zündsatz ist mengenmässig derart dosiert, dass ein Anlassen von sowohl langsam als auch schnell laufenden Motoren bei ausreichender Beaufschlagung auf den Motorkolben durch die bei der gesteuerten Verbrennung entstehenden Druckgase verbürgt ist.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung ist der mit dem Zündsatz versehene Ventilschaft des Überdruckventiles durch die Brennkammer hindurchgeführt, die im unteren Bereich einen Ventilsitz aufweist, während der obere Abschluss der Brennkammer von einem mit dem Gehäuse verschraubten Zwischenstück gebildet wird, das der Führung des federbelasteten Ventilschaftes dient und mit einer Handhabe versehen ist, die das Herausschrauben des Zwischenstückes mit dem Ventilschaft aus dem Gehäuse zur Anbringung
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Das Zwischenstück weist ein, mit einem Gewinde versehenes, und einen Griff besitzendes Federgehäuse auf, das eine Druckfeder und eine Buchse aufnimmt und mit dem Ventilschaft für ein Verdrehen desselben mittels des Griffes in Verbindung ist, wobei der Zündsatz in Startstellung bzw. der Ventilschaft in Betriebsstellung gelangt, indem die Buchse das Federgeh use festklemmt und damit den Ventilschaft fixiert.
Die zur Aufnahme des Zündsatzes dienende und abgeschlossene Brennkammer ist mit einer Vorrichtung versehen, durch die der Zündsatz entzündet werden kann. Die Verbrennung des Zündsatzes setzt dabei zunächst nur langsam ein und wird bei der fortschreitenden Entwicklung von Wärme und Druckgas immer schneller, da die sich erhitzenden Gase den Zündsatz nahezu allseitig und gleichmässig umgeben.
Durch die richtige Wahl des Öffnungsdruckes des federbelasteten Ventils hat man es in der Hand, die beim Abbrennen des Z1lndsatzes entwickelte Wärme bzw. die entstehenden Druckgase so lange aufzu- speichern, bis die ganze Masse des Zündsatzes so weit erhitzt ist, dass die restliche Verbrennung überall und gleichzeitig einsetzt und so schnell wird, dass die sich weiter entwickelnden Druckgase keine Zeit zur Abkühlung haben und zum Anlassen von Motoren in der der Erfindung eigentümlichen Art ausgenutzt werden können. Die Verbrennungsgeschwindigkeit und die damit verbundene Druckgaseentwicklung lässt
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sich also durch die richtige Wahl des Öffnungsdruckes des Ventils steuern bzw. regeln.
Das ist insofern von Bedeutung, als beispielsweise bei einem langsam laufenden Motor eine niedrige
Verbrennungsgeschwindigkeit erforderlich ist. während bei einem schnell laufenden Motor jene Geschwin- digkeit gross sein muss, d. h., die Verbrennung muss bei unterer Totpunktlage des Kolbens beendet sein, da andernfalls der Motor beim folgenden Aufwärtsgehen des Kolbens wieder abgebremst werden würde.
Als Ventile kommen die üblichenSicherheitsventi1e nicht inFrage, die zwar beim Überschreiten eines bestimmten Druckes öffnen, aber sofort nach Unterschreiten dieses Druckes wieder schliessen, weil dann zum Anlassen nur der über dem Öffnungsdruck des Ventiles liegende Gasdruck zur Verfügung steht und die sonst noch in der Brennkammer befindlichen Gase nicht mitbenutzt werden können. Das Ventil darf also erst bei einem viel geringeren Druck schliessen, damit annähernd die gesamte erzeugte Gasmenge für den
Anlassvorgang herangezogen werden kann. Das kann z.
B. dadurch erfolgen, dass das Ventil bzw. sein
Schaft stufenkolbenartig ausgebildet ist, so dass nach Öffnen des Ventils der Druck der erzeugten Gase auf beide Kolbenflächen wirkt und das Ventil erst wieder schliesst, wenn der Druck in der Brennkammer so weit gesunken ist, dass die Ventilfeder die Summe der Drucke überwinden kann, die auf beide Kolben- flächen der Ventilspindel wirken.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 einen
Längsschnitt und Fig. 2 eine Draufsicht.
In einem Gehäuse 1 und dem sich verjüngenden Gehäuseteil la befindet sich der mit Druckfeder 9 belastete und stufenkolbenartig ausgebildete Ventilschaft 2. Die Druckfeder 9 hält das Ventil in Schliess- lage und wird um eine den Ventilschaft 2 umgebende Buchse 3 angeordnet, die den Arbeitsweg des Ven- tilschaftes 2 einerseits begrenzt, indem sie, beim Aufwärtsgang des Schaftes mitgenommen, gegen die
Innenwandung eines Federgehäuses 5 zur Anlage kommt.
Anderseits wird jener Arbeitsweg durch einen im Gehäuse 1 angeordneten Ventilsitz Ib begrenzt, der mit dem Ventilkegel 2a des Schaftes 2 korrespondiert. Im übrigen ist das Gehäuse im unteren Bereich mit einem Innengewinde zur Aufnahme eines Gehäuseteils la versehen, das seinerseits ein Aussengewinde zur
Anbringung der Vorrichtung an den anzulassenden Motor aufweist.
Es ist ersichtlich, dass der Ventilsitz in unmittelbare Nähe des Kompressionsraumes des Motors ge- gelangt, um zu verhindern, dass jener Raum durch einen mehr oder weniger langen Kanal bis zum Sitz des
Ventils unzulässig vergrössert oder zerklüftet wird, wodurch die Motorenleistung, insbesondere bei kleine- ren Motoren, massgeblich beeinträchtigt werden konnte.
Das Gehäuse 1 ist an seinem oberen Ende mit einem Gewinde zur Aufnahme eines Zwischenstückes 4 versehen, das einerseits gewindegängig das Federgehäuse 5 mit Buchse 3 und Feder 9 aufnimmt. Beim
Herausschrauben des Zwischenstückes 4 mittels Handhebels 4a aus dem Gehäuse 1 kann der vorgenannte
Mechanismus mit dem Ventilschaft 2 und Mutter 6 als Gesamtheit von dem Gehäuse getrennt werden, um den mit 7 bezeichneten Zündsatz anordnen zu können. Letzterer wird zweckmässig in eine auf dem Ven- tilschaft 2 vorgesehene nutenartige Ausnehmung eingebracht, so dass er im zusammengeschraubten Zu-. stand der Vorrichtung in einem abgeschlossenen vom Gehäuseteil 1 gebildeten Ringraum zu liegen kommt.
Es ist auch denkbar, den Ventilschaft 2 auf seiner ganzen Länge in zylindrischer Form zu belassen.
In diesem Fall wird ein aus einem Zelluloidfilm bestehender Zündsatz um den Schaft gerollt.
Ist das Zwischenstück 4 mit dem Federgehäuse 5, dem Schaft 2 und dem Zündsatz 7 in das Gehäuse 1 eingeschraubt, wobei der Ventilsitz Ib bzw. 2a in Schliesslage gelangt, wird der Zündsatz nach Anbringung der Vorrichtung auf den anzulassenden Motor gezündet.
Die Zündung des Zündsatzes kann auf verschiedene Art erreicht werden, indem beispielsweise von aussen ein Streichholz oder ein anderer brennender Gegenstand in eine am Gehäuse 1 vorgesehene und zu verschliessende Öffnung eingebracht wird.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist zu diesem Zweck eine am Gehäuse 1 mit 10 bezeichnete Vorrichtung angeordnet, die dem Zünden des Zündsatzes dient. Diese Vorrichtung besteht aus einem federbelasteten Stössel bzw. Schlagbolzen 10, mit dessen Hilfe im Innern des Starters und in unmittelbarer Nähe des Zündsatzes 7 ein Funke erzeugt wird, beispielsweise mittels eines Cereisensteines, wobei der Zündsatz entweder direkt oder dadurch entzündet wird, dass letzterer mit einer leicht zündbaren Substanz 7a versehen wird, die durch den Aufschlag des Funkens vom Cereisenstein zu brennen beginnt und ihrerseits den Film entzündet.
Die Zündung kann ebenfalls durch Verwendung von Knallkapseln oder auch dadurch erfolgen, dass mit Hilfe der bekannten Zündplättchen. wie sie für Kinderspielzeuge gebraucht werden, durch Schlag auf den Stössel 10 von aussen im Innern des Starters ein Funke oder eine Flamme erzeugt wird, die dann ihrerseits den Film entzündet.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass der in der vorbeschriebenen Art erstellte
Zündsatz nur dann gezündet werden kann, wenn der Starter, wie aus der Zeichnung ersichtlich, auf Startstellung S gestellt ist. Das wird dadurch erreicht, dass das Federgehäuse 5 einen Bund 5a aufweist, der mit einem Griff 5b versehen ist. In Startstellung steht der Schlagbolzen 10 unmittelbar über den der Zündung des Zündsatzes dienenden Zündplättchen od. dgl., während in Betriebsstellung B der Griff 5b um etwa 2700 in der Horizontalen verschwenkt ist und dabei sowohl das Federgehäuse 5 als auch den Ventil- schaft 2 mit dem Zündsatz 7 mitnimmt.
Diese Verschwenkung des Federgehäuses 5 erfolgt um das Gewin- de, das die Verbindung zwischen dem Federgehäuse 5 und dem Zwischenstück 4 herstellt, und dient gleichzeitig dem Zweck, den Starter nach erfolgtem Anlaufen des Motors hermetisch abzuschliessen.
Durch die Verschwenkung des Griffes 5b um etwa 270 senkt sich das Federgehäuse 5 um einen Teil des Gewindeganges in das Zwischenstück 4, wobei die obere Innenwandung des Federgehäuses 5 an die Buchse 3 zum Anschlag kommt und den Ventilschaft 2 fest gegen seinen Ventilsitz 1b bzw. 2a drückt.
Der Ventilschaft 2 ist bezüglich seiner Aufwärtsbewegung nunmehr arretiert und gegenüber dem Motor hermetisch abgedichtet, so dass die entstehenden Druckgase im Zylinder nicht entweichen können. Diese
Massnahme hat den weiteren Vorteil, dass durch die Schwenkbewegung die Ventilsitze lb/2a aufeinander eingeschliffen werden und sich so selbsttätig von Fremdkörpern säubern.
Ein am Gehäuse vorgesehenes Sicherheitsventil 11 verhindert, dass bei fehlerhafter Bedienung oder unrichtiger Wahl des Zündsatzes sowohl Schäden am anzulassenden Motor als auch am Starter selbst eintreten können.
Es muss auch dafür Sorge getragen werden, dass die bei der Verbrennung des Zündsatzes 7 entstehenden Druckgase nicht ins Freie treten können, aus diesem Grunde ist der Ventilschaft 2 im Zwischenstück 4 mittels einer Stopfbuchse 12 abgedichtet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Druckgasanlassen von Brennkraftmaschinen, bei der die in einer abgeschlossenen Brennkammer erzeugten Druckgase durch die Verbrennung von langsam brennenden Substanzen, z. B. Ni- tro-Zelluloid oder Zellhorn entstehen, dessen Verbrennungsgeschwindigkeit durch ein einstellbares Überdruckventil gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Zündsatz (7) versehene Ventilschaft (2) desüberdruckventiles durch die Brennkammer hindurchgeführt ist, die im unteren Bereich einen Ventilsitz (lb) aufweist, während der obere Abschluss der Brennkammer (8) von einem mit dem Gehäuse (1) verschraubten Zwischenstück (4) gebildet wird, das der Führung des federbelasteten Ventilschaftes (2) dient und mit einer Handhabe (4a) versehen ist,
die das Herausschrauben des Zwischenstückes (4) mit dem Ventilschaft (2) aus dem Gehäuse (1) zur Anbringung des Zündsatzes (7) ermöglicht.