CH644935A5 - Compressed air starter for piston engines - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckluftanlasser mit Steu- Fig. 5 auf den Steuerblock,

erblock und einem in diesem enthaltenen Startluftverteiler zur Fig. 8 schematisch eine Druckluftanlasser-Anordnung

Verteilung der dem Steuerblock zugeführten Druckluft an die mit direkter Startluftzuführung zum Starten eines 6-Zylinder-

Zylinder eines Kolbenmotors in einer vorbestimmten Rei- Motors, und henfolge. 55 Fig. 9 schematisch eine Druckluftanlasser-Anordnung

Viele Dieselmotoren werden über die Kolben gestartet, mit indirekter Startluftzuführung zum Starten eines 6-Zylin-d.h. mit Anlasserventil, Startluftverteiler und pro Zylinder ein der-Motors.

Startventil. Die Luftanlassung über den Kolben ergibt ein Der in den Figuren 1 bis 7 dargestellte Mehrfunktionsgrosses Drehmoment und ein kräftiges Durchdrehen des Mo- steuerblock 1 eines Druckluftanlassers weist zwei Ventilkörtors, was die Startfreudigkeit verbessert. 60 per 2 bzw. 3 auf, zwischen denen ein Verteilerkörper 4 und ein

Bei kleineren Motoren wird die Startluft direkt vom Ver- Antriebskörper 5 angeordnet sind. Im Verteilerkörper 4 sind teiler in der entsprechenden Kolbenstellung in den Zylinder- zwei Verteilerwellen 6 (Fig. 4) gelagert, auf denen zwei weitere räum eingeblasen. Bei grösseren Motoren muss mit vorge- Verteilerscheiben 7 sitzen. Die Verteilerscheiben 7 sind je mit steuerten Ventilen gearbeitet werden, d.h. der Verteiler bringt einem Steuerloch oder Steuerschlitz 8 versehen und weisen nur die Steuerluft zu den entsprechenden Ventilen. Diese Art 65 Ausnehmungen 9 zur Entlüftung der Startventilkolben auf. der Luftanpassung ist beispielsweise aus den schweizerischen Jede Verteilerscheibe 7 ist mittels einer Sechskantmutter 10 Patentschriften 347 041 und 491 290 bekannt. Die Druckluft auf dem konischen Endabschnitt 11 ihrer Verteilerwelle 6 aufwird über ein Absperrventil einem Startluftverteiler zugeführt gepresst, wobei zwischen der Verteilerscheibe 7 und der Mut-

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ter 10 ein Distanzring 12 und ein Sicherungsblech 13 vorgese- tions-Druckluftanlasser-Anordnung zum Starten eines 6-Zy-

hen ist. linder-Dieselmotors dargestellt. Von den acht möglichen

Die Verteilerscheiben 7 sind durch zwei Anschlussdeckel Startluftleitungen des Steuerblockes gemäss den Figuren 3 bis

14 abgedeckt, die mittels Schrauben 15 auf dem Verteilerkör- 7 werden nur sechs benutzt und zwei bleiben verschlossen,

per 4 gegen Druckdichtungen 16 gepresst sind. In den Dek- 5 Die Druckluftanlasser-Anordnung weist zwei separate kein 14 sind die Einlassöffnungen 17 für die vom Druckluft- Anlasserventile 37,38 auf, die über die Leitungen 40 mit dem behälter zugeführte Startluft angeordnet. Die Verteilerschei- Startluftbehälter 39 verbunden sind. Für die Funktion «Mo-

ben 7 liegen auf Spiegelscheiben 18 auf, die ihrerseits auf dem tor Start vorwärts» wird das entsprechende Anlasserventil 37

Verteilerkörper 4 befestigt sind. geöffnet, so dass die Startluft zur Verteilerscheibe 7a für den

Eine der beiden im Innern des Verteiler- und des Antriebs- i0 Vorwärtsstart des Motors geführt wird. Die Verteilerscheibe körpers 4 bzw. 5 in Buchsen 20 gelagerten Antriebswellen 19, 7a mit dem Steuerloch oder -schlitz 8 dreht mit halber Motor-

24 ist beidseitig mit Schlitzen 21 versehen. Die Gleitflächen drehzahl (beim 4-Takt-Motor) oder mit voller Motordrehzahl dieser Lagerbuchsen 20, ebenso wie die Gleitflächen der Ver- (beim 2-Takt-Motor) auf dem Spiegel 18 und überstreicht teilerscheiben 7, sind mit selbstschmierendem Material be- nacheinander die Öffnungen der Startluftbohrungen 30. Das schichtet, so dass eine besondere Schmierung des Verteilers 15 Einströmen der Startluft in die Zylinder 41 erfolgt in der entfallt. Zündreihenfolge jeweils im oberen T otpunkt, beim Beginn

Der Anbau des Steuerblockes 1 an den Dieselmotor er- des Arbeitstaktes. Die Länge der Startluftzufuhr wird durch folgt normalerweise am Ende der Nockenwelle. Das Ende der die Länge des Steuerlochschlitzes 8 begrenzt. Vorgesteuerte

Nockenwelle dringt in nicht näher dargestellte Weise in das Ventile werden durch die Entlüftungsbohrungen 42 und die

Führungsrohr 22 des Steuerblockes 1 ein und greift mit einem 20 Entlüftungsausnehmungen 9 in den Verteilerscheiben entla-

Vorsprung 23 in den einen der Schlitze 21 der Antriebswelle stet. Die Steuerleitungen werden dabei über den Verteiler und

19 ein. Ein am Ende der Verteilerwelle 6 vorhandener Vor- die Aussparung 29 in demjenigen Teil des Motors entlüftet,

sprung 23 greift in den anderen Schlitz 21 der Antriebswelle an welchem der Steuerblock angeflanscht ist. Eine direkte

19 ein, so dass die Nockenwelle über die Antriebswelle 19 Entlüftung des Raumes 29 ist ebenfalls möglich.

drehfest mit der Verteilerwelle 6 verbunden ist. 25 Die sechs Startluftleitungen des Verteilers 7a sind mit 43

Die zweite Antriebswelle 24 ist nur einseitig geschlitzt und bis 48 bezeichnet. Die Startluft drückt die Schieber 34 der nicht direkt mit der Nockenwelle verbunden. Sie wird über Rückschlagventile auf die Öffnungen der Startluftleitungen den Zahnriemen 25 von der ersten Antriebswelle 19 aus ange- 49 bis 54 der nicht in Betrieb stehenden Verteilerscheibe 7b, so trieben. Dazu sitzen auf beiden Antriebswellen 19,24 zwei dass die Leitungen 43 bis 48 über die Schieberräume 33 mit

Zahnscheiben 26, die mittels der Gewindestifte 27 und der Fe- 30 den Sammelleitungen 43,49; 44,50; 45,51; 46,52; 47,53; und derkeile 28 auf den Wellen befestigt sind. Die Zahnscheiben 48,54 verbunden werden.

26 und der Zahnriemen 25 sind in einer Ausnehmung 29 im Beim vorgesteuerten Starten setzt die Verteilerscheibe 7a Antriebskörper 5 untergebracht. nacheinander die Betätigungskölbchen 55 der Startventile 56 Der Zahnriemen 25 verbindet die beiden Antriebswellen unter Druck. Die Startventile 56 sind an den Zylinderköpfen 19,24 schlupflos miteinander, so dass die beiden Verteiler- 35 41 ein- oder angebaut und lassen die Startluft aus der Hauptscheiben synchron miteinander rotieren können. leitung 57 in der Zündreihenfolge und während der vorge-

In jeder Verteilerkörperhälfte und in den Spiegelscheiben schriebenen Zeit in diejenigen Zylinder strömen, deren Kol-18 ist eine Anzahl achsparalleler Startluftbohrungen 30 ange- ben sich im Arbeitshub befinden. Damit wird ein kräftiges ordnet, entsprechend der Anzahl der maximal mit Druckluft Drehen und schnelles Zünden des Motors erreicht. Zum Steu-zu versehenen Motorzylinder (z.B. sechs oder acht). Je zwei 40 ern der Startventile und zum Anlassen wird der gleiche Druck einander zugeordnete Startluftbohrungen 30 der beiden Ver- verwendet, der normalerweise auf 40 kp /cm2 beschränkt ist. teileranordnungen sind über Querbohrungen 31 und Längs- Bei der direkten Startluftzuführung (Fig. 8) wird die Startbohrungen 32 mit einer Auslassbohrung 36 verbunden. Die luft aus dem Verteiler direkt in die Motorzylinder geführt und zwei Längsbohrungen 32 münden an zwei aneinander gegen- für das Anlassen des Motors verwendet.

überliegenden Seiten in einen Schieberraum 33, in welchem 45 Soll nun der Motor rückwärts angelassen werden, so wird ein Schieber 34 frei hin- und herbeweglich angeordnet ist. Die das Anlasserventil 37 geschlossen und das andere Ventil 38

den Bohrungsöffnungen entsprechenden Enden des Schiebers geöffnet. Die Startluft strömt nun über die Verteilerscheibe 7b

34 sind mit einer Dichtung 35 versehen. Je nach der gewählten und die Startluftleitungen 49 bis 54 zu den Sammelleitungen

Funktion des Startluftanlassers wird die eine oder die andere und von da zu den Motorzylindern.

Bohrungsöffnung freigegeben, so dass die entsprechende so Der vorbeschriebene Mehrfunktionsdruckluftanlasser

Startluftbohrung 30 mit der ebenfalls in den Schieberraum 33 weist verschiedene Vorteile auf:

mündenden, gemeinsamen Auslassbohrung 36 verbunden - Die Startventile können durch die gleichen Steuerleitun-

wird. Der Schieber hat somit die Funktion eines doppelt wir- gen für verschiedene Funktionen eingesetzt werden, z.B. zum kenden Rückschlagventils. Starten in beide Drehrichtungen, zum Bremsen und Starten,

Wie aus den Figuren 5 und 6 hervorgeht, weist jede Vertei- ss etc.).

lerblockhälfte acht Startluftbohrungen 30 auf, denen acht - Der Verteiler kann eingesetzt werden für zwei verschie-Querbohrungen 31 und acht Längsbohrungen 32 entspre- dene Steuervorgänge in gleicher oder umgekehrter Motorchen. Die Bohrtiefen der Startluftbohrungen 30 sind unter- drehrichtung.

schiedlich, so dass die Querbohrungen und Längsbohrungen - Der Mehrfunktionsdruckluftanlasser ist einsetzbar soin verschiedene Ebenen zu liegen kommen. Die Startluftboh- 60 wohl für die direkte wie auch vorgesteuerte Startluftzu-rungen 30, die Querbohrungen 31 und die Längsbohrungen führung.

32 ergeben zusammen die Startluftleitungen, welche in den - Die Steuerzeiten und Steuerwinkel können unabhängig

Figuren 8 und 9 mit 43 bis 54 bezeichnet sind. voneinander eingestellt werden, ohne Verstellen der Motor-

Auf beiden Seiten des Steuerblockes 1 befinden sich die je nockenwelle. Nach Wegnahme des Abschlussdeckels sind die vier Schieberräume 33 mit den Schieberkolben (34). Von den 6S Verteilerscheiben von aussen gut zugänglich. Die Einstellung total acht Schieberräumen führen die Sammelleitungen aus erfolgt mit Hilfe einer Markierung am Schwungrad, wobei den Auslassbohrungen 36 zu den Motorzylindern. der Kolben vom Zylinder 1 genau in den oberen Totpunkt,

In den Figuren 8 und 9 ist schematisch eine Mehrfunk- bei Beginn des Arbeitstaktes, gestellt wird. Nach dem Lösen

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der Mutter 10 wird die Verteilerscheibe 7 auf dem Wellenko- 6 Grad Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt erfolgen,

nus in Drehrichtung solange gedreht, bis der Scheibenschütz 8 Diese Früheinstellung verbessert im allgemeinen die Anlass-

die entsprechende Bohrung 30 im Spiegel 18 ganz leicht an- drehzahl.

schneidet. Dabei ist die Spiegelbohrung des vorangegangenen - Der Druckluftanlasser weist wenig bewegte Einzelteile

Zylinders ungefähr gleich weit geöffnet. Bei Motoren mit acht 5 auf und ist kostengünstig herstellbar und sehr servicefreund-

oder mehr Anlasserzylindern kann infolge der guten Startluft- lieh. Da er selbstschmierend ist, und ein Trockenlauf möglich zufuhr von Zylinder zu Zylinder das Einströmen bereits 4 bis ist, ist er weitgehend wartungsfrei.

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5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

644935 2 PATENTANSPRÜCHE und über die mit einem Steuerschlitz versehene Steuerscheibe

1. Druckluftanlasser mit Steuerblock und einem in diesem in Zündreihenfolge den einzelnen Startventilen zugeleitet. Die enthaltenen Startluftverteiler zur Verteilung der dem Steuer- bekannten Druckluftanlasser eignen sich gut zum Starten der block zugeführten Druckluft an die Zylinder eines Kolben- Motoren in einer Drehrichtung. Zum Ausüben zusätzlicher motors in einer vorbestimmten Reihenfolge, dadurch gekenn- s Funktionen, wie Starten in die andere Drehrichtung oder zeichnet, dass im Steuerblock (1) zwei synchron rotierende, Bremsen, sind sie weniger geeignet. Dazu war es bis heute notgetrennt voneinander ansteuerbare Verteilerscheiben (7; 7a, wendig, besondere Vorkehrungen zu treffen. So erfolgte bei-7b) angeordnet sind, und dass die Abgangsleitungen (43-54) spielsweise die Umsteuerung durch Verdrehung der Verteiler-von den Verteilerscheiben (7; 7a, 7b) je paarweise in doppelt welle über Gewindebuchsen und Hebel. Eine andere Umwirkenden Rückschlagventilen (33,34) zusammengeführt io steuerungsmöglichkeit besteht darin, die Nockenwelle zu versind, von welchen Sammelleitungen zu den Motorzylindern drehen oder zu verschieben. Schliesslich gibt es auch einzelne (41) führen, das Ganze derart, dass jeweils nur die Abgangs- Sternventile, die direkt von der Nockenwelle betätigt werden leitungen (43-48 bzw. 49-54) der angesteuerten Verteiler- und zum Umsteuern dienen. Die erwähnten Umsteuerungssy-scheibe mit den Motorzylindern in Verbindung stehen. steme sind teuer und aufwendig.

2. Druckluftanlasser nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15 Die Erfindung stellt sich daher zur Aufgabe, einen Druckzeichnet, dass jedes doppelt wirkende Rückschlagventil einen luftanlasser zu schaffen, der für verschiedene Funktionen ein-Schieberkolben (34) aufweist, der in einem Schieberraum (33) gesetzt werden kann, und der einfach und betriebssicher auffrei hin- und herbeweglich gelagert ist, und dass die beiden gebaut ist. Erfmdungsgemäss wird dies so erreicht, dass im Abgangsleitungen des Abgangsleitungspaares an gegenüber- Steuerblock zwei synchron rotierende, getrennt voneinander liegenden Seiten des Schieberraumes (33) in diesen münden 20 ansteuerbare Verteilerscheiben angeordnet sind, und dass die und alternativ vom Schieberkolben (34) verschlossen werden. Abgangsleitungen von den Verteilerscheiben je paarweise in

3. Druckluftanlasser nach Anspruch 2, dadurch gekenn- doppelt wirkenden Rückschlagventilen zusammengeführt zeichnet, dass die Enden des Schieberkolbens (34) mit Dich- sind, von welchem Sammelleitungen zu den Motorzylinder tungen (35) versehen sind, wobei jeweils das eine oder das an- führen, das Ganze derart, dass jeweils nur die Abgangsleitun-dere Ende des Kolbens auf eine der Mündungsöffnungen der 2s gen der angesteuerten Verteilerscheibe mit den Motorzylin-Abgangsleitungen gedrückt ist. dem in Verbindung stehen.

4. Druckluftanlasser nach Anspruch 1, gekennzeichnet Eine vorteilhafte Ausführungsform des Druckluftanlas-durch zwei synchron rotierende, über zwei Zahnscheiben (26) sers zeichnet sich dadurch aus, dass jedes doppelt wirkende und einen Zahnriehmen (25) miteinander verbundene An- Rückschlagventil einen Schieberkolben aufweist, der in einem triebswellen (19,24) für die Verteilerscheiben. 30 Schieberraum frei hin und herbeweglich gelagert ist, und dass

5. Druckluftanlasser nach Anspruch 4, dadurch gekenn- die beiden Abgangsleitungen des Abgangsleitungspaares an zeichnet, dass eine der Antriebswellen (19,24) mit der Motor- gegenüberliegenden Seiten des Schieberraumes in diesen mün-nockenwelle gekoppelt ist. den und alternativ vom Schieberkolben verschlossen werden.

6. Druckluftanlasser nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Nachfolgend werden anhand der Zeichnungen Ausfüh-zeichnet, dass die Abgangsleitungen aus senkrecht zu den 35 rungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Verteilerscheiben (7) angeordneten sowie aus parallel zu die- Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Mehrfunktionssteuer-sen angeordneten Leitungsabschnitten (30 bzw. 31,32) zu- block eines Druckluftanlassers,

sammengesetzt sind, und dass die letzteren in verschiedenen Fig. 2 eine Stirnansicht in Richtung des Pfeiles II auf den

Parallelebenen zu den Verteilerscheiben angeordnet sind. Steuerblock gemäss Fig. 1,

7. Druckluftanlasser nach Anspruch 1, gekennzeichnet 40 Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III gemäss Fig. 5 durch zwei Anlasserventile (37,38) zum wahlweisen Verbin- durch den Steuerblock,

den der Druckluftleitungen eines Druckluftbehälters (39) mit Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV gemäss Fig. 3

der einen oder der anderen Verteilerscheibe (7a, 7b). durch den Steuerblock,

8. Verwendung des Druckluftanlassers gemäss Anspruch Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V gemäss Fig. 3 1 zum direkten oder vorgesteuerten Starten eines Kolbenmo- 45 durch den Steuerblock, wobei zur besseren Veranschauli-tors. chung der Abschlussdeckel weggelassen ist, und die sekundär-

seitigen Luftleitungen gestrichelt eingezeichnet sind.

— Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie Vl-Vi gemäss Fig. 5

durch den Steuerblock,

so Fig. 7 eine Ansicht in Richtung des Pfeües VII gemäss