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Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine
Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen, welche mit flüssigem Druckmittel arbeitet.
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Es ist bereits ein Druckluftanlasser für Kraftfahrzeuge bekannt, bei
dem hinter einem von Hand gesteuerten Ventil, das den Druckluftzutritt zu dem Anlasser
und den Druckluftaustritt in die Außenluft steuert, ein von der Druckluft selbsttätig
gesteuertes Ventil mit einer gedrosselten Einlaßöffnung und einer weiteren Haupteinlaßöffnung
geschaltet ist und diese durch den Druck eines stößelartigen druckluftgesteuerten
Stufenkolbens geöffnet wird, der sich in der ersten Schaltstufe gegen das Verschlußventil
der Haupteinlaßöffnung legt, ohne es zu öffnen, und es in der zweiten Schaltstufe
aufstößt, nachdem der Druck in der Leitung zwischen der gedrosselten Einlaßöffnung
und dem Druckluftverbraucher einen bestimmten Wert erreicht hat, wobei das druckluftgesteuerte
Ventil parallel zu der gedrosselten Einlaßöffnung mit einer zusätzlichen, zur Außenluft
führenden Luftauslaßöffnung versehen ist, die durch den das Haupteinlaßventil öffnenden
stößelartigen Kolben in dessen Arbeitsstellung verschlossen ist. Diese bekannte
Vorrichtung spricht schnell an, ermöglicht jedoch keine wirklich vollautomatische
Betriebsweise bei Andrehvorrichtungen für Brennkraftmaschinen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die sich in Größe und Form den jeweiligen Bedingungen
anpassen läßt und die einen sicheren, vollautomatischen Betrieb ermöglichen.
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Die Erfindung geht aus von einer Andrehvorrichtung, bei der bei Betätigung
eines Handschalters flüssiges Druckmittel einmal auf einen Kolben gegeben wird,
der ein Andrehritzel gegen die Kraft einer Feder an den anzutreibenden Zahnkranz
heranschiebt, und zum anderen über eine begrenzende Drossel zu einem Druckmittelmotor
gegeben wird, der das Andrehritzel in langsame Umdrehung versetzt, und bei der das
Andrehritzel durch einen Kolben eingerückt wird, sobald die Zähne auf Lücke stehen,
und anschließend die volle Druckmittelmenge auf den Druckmittelmotor gegeben wird,
so daß dieser auf volle Drehzahl kommt.
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Die Erfindung ist im wesentlichen darin zu sehen, daß das innere Ende
des Andrehritzels als Kolben ausgebildet ist, der nach vollständigem Einrücken des
Andrehritzels einen Weg für das auf ihn wirkende Druckmittel zu einem Steuerventil
freigibt, das dann durch Öffnen des Hauptventils die volle Beaufschlagung des Druckmittelmotors
bewirkt. Vorzugsweise ist außer dem Hauptventil ein Hilfsventil vorgesehen, wobei
beide Ventile als Kolben ausgebildet sind, deren Schließflächen in der Speiseleitung
des Druckmittels angeordnet sind und unter Vorspannung stehen, und die Rückseite
des Hilfsventils steht mit der Ventilkammer des Steuerventils in Verbindung, und
die Ausgangsleitung des Hilfsventils ist mit dem Druckraum am unteren Ende des Andrehritzels
sowie über einen Kanal und eine Drossel mit dem Einlaß des Druckmittelmotors in
Verbindung.
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Der Handschalter ist vorzugsweise als druckknopfbetätigtes Ventil
ausgebildet, das über eine Druckmittelleitung mit der Ventilkammer des Steuerventils
in Verbindung steht.
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Das Andrehritzel und der Kolben zum Bewegen desselben können vorzugsweise
ein Bauteil bilden. Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an mehreren Ausführungsbeispielen ergänzend beschrieben.
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F i g. 1 a bis 1 c zeigen verschiedene Ausführungsformen eines Druckmittelmotors
für eine Vorrichtung gemäß der Erfindung; F i g. 2 zeigt eine Andrehvorrichtung
gemäß der Erfindung für Brennkraftmaschinen.
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Die in F i g. 2 dargestellte Vorrichtung umfaßt einen Druckmittelmotor
1, der aus zwei Zahnrädern besteht, welche achsparallel und ineinandergreifend
mit
enger Passung in ein Gehäuse eingesetzt sind. Das eine der Zahnräder weist eine
verlängerte Welle auf, die ein Antriebsritze119 trägt. Dieses Ritzel steht in dauernder
Verbindung mit einer Innenverzahnung eines glockenförmigen Antriebsteils 18. Mit
diesem ist ein als Andrehritzel ausgebildeter Kolben 6 drehfest verbunden. Dieser
Kolben weist an seinem außenliegenden Ende ein Ritzel auf, das mit einem gezahnten
Rad 9 der Brennkraftmaschine in Eingriff kommen-kann. Innerhalb des Kolbens
6 ist eine Feder 17 auf einem Dorn angeordnet, die den Kolben 6 in
die Ruhestellung vorspannt, in der das Ritzel nicht mit dem Rad 9 im Eingriff
steht. Die untere Stirnfläche 10 des Kolbens 6 begrenzt einen Druckraum,
der über eine mit einer Drossel 8 versehene Leitung 4 mit dem Auslaß eines
Hilfsventils 3 in Verbindung steht. Außerdem ist die Leitung 4 in Strömungsrichtung
vor der Drossel 8
über einen Kanal 7, der ebenfalls eine Drossel 8
aufweist, mit dem Einlaß 16 des Druckmittelmotors 1 verbunden. Dieser Einlaß
16 bildet zugleich den Auslaß des Hauptventils 14. Dieses steht an
der der Schließfläche abgewandten Seite mit einem Steuerventil 13 in Verbindung,
welches in einer Ventilkammer angeordnet ist. Diese steht mit dem von der Schließfläche
abgewandten Ende des kolbenförmigen Hilfsventils 3 in Verbindung, ferner
mit einem Schalter 2 zum Ingangsetzen der Vorrichtung und schließlich mit
einer Verbindungsleitung 12, die zu Öffnungen 11 in der Mantelfläche des
den Kolben 6 aufnehmenden Zylinderabschnitts führt. Diese Öffnungen sind an einer
solchen Stelle angeordnet, daß sie beim Eingriff des Ritzels des Kolbens 6 in das
Rad 9 mit der Leitung 4 in Verbindung stehen. Der Schalter
2 ist im Ruhezustand geschlossen, so daß in der Leitung 15 der gleiche
Druck herrscht wie in der Speiseleitung 5.
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Die Wirkungsweise dieser Andrehvorrichtung ist folgende: Bei geschlossenem
Schalter 2 herrscht in der Leitung 15 und somit an den rückwärtigen Seiten
der Kolben des Hilfsventils 3 und des Hauptventils 14 der gleiche Druck wie
an den in der Speiseleitung 5 angeordneten Schließflächen dieser Ventile. Daher
sind beide Ventile durch die Wirkung der Vorspannfedern gegen ihre Sitzflächen gedrückt,
und es kann kein Druckmittel aus der Speiseleitung 5 in die Vorrichtung fließen.
Zum Betätigen derselben wird der Anlaßschalter 2 gedrückt. Hierdurch wird eine Verbindung
der Leitung 15 mit der äußeren Atmosphäre hergestellt. Da die Schließflächen
der Kolben des Hilfsventils 3 und des Hauptventils 14 größer sind als die Flächen
der Ventilsitze, greift der in der Speiseleitung 5 vorhandene Druck an den Kolben
der betreffenden Ventile an. An dem Kolben des Hilfsventils 3 kommt dieser
Druck der Speiseleitung 5 voll zur Wirkung, da die Rückseite des Kolbens über den
geöffneten Schalter 2 mit der äußeren Atmosphäre in Verbindung steht und der Druck
der Feder im Innern des Kolbens nicht ausreicht, um das Hilfsventil 3 geschlossen
zu halten. Der Druck auf den Hauptkolben 14 kommt nicht zur Geltung, da das Steuerventil
13 geschlossen ist und ein Entweichen des in dem Innenraum des Kolbens des
Hauptventils 14 befindlichen Druckmittels verhindert. Das Hauptventil
14 bleibt daher geschlossen.
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Das geöffnete Hilfsventil gibt einen Strömungsweg von der Speiseleituug
5 in die Leitung 4 frei. Das Druckmittel gelangt somit an die hintere Stirnfläche
des Kolbens 6 und treibt diesen in Richtung auf einen Eingriff des Ritzels mit dem
Rad 9. Zugleich wird durch die gedrosselte Leitung 7 eine geringe Druckmittelmenge
an den Druckmittelmotor 1 geliefert, der sich daher langsam in Drehung setzt und
auch bei ungünstiger Stellung der Zähne des Antriebsritzels und der Zähne des Rades
9 einen sachgemäßen Eingriff ermöglicht.
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Sobald der Kolben 6 bis zum vollen Eingriff des Ritzels mit dem Rad
9 vorgeschoben ist, sind die Öffnungen 11 freigegeben. Dadurch ist eine Verbindung
zwischen der Leitung 4 und der Leitung 12 hergestellt. Dadurch wird der Druck
in der Leitung 12 erhöht und infolgedessen das Steuerventil 13 geöffnet.
Das im Innern des Hauptventils 14 unter dem Ruhedruck der Speiseleitung 5 stehende
Druckmittel kann sich daher entspannen, und der Druck in der Speiseleitung 5 bewirkt
sodann eine Öffnung des Hauptventils, da der Druck der Vorspannfeder in dem Innenraum
des Hauptventils 14 nicht ausreicht, um dem Druck des Druckmittels in der Speiseleitung
5 auf die ringförmige Vorderfläche des Kolbens des Hauptventils standzuhalten. Beim
Öffnen des Hauptventils 14 wird der Einlaß 16 des Druckmittelmotors
1 freigegeben und dieser somit in eine rasche und kräftige Drehung versetzt, die
das Andrehen der Brennkraftmaschine bewirkt.
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Beim Loslassen des Schalters 2 wird die Leitung 15 verschlossen, und
es baut sich infolgedessen wieder ein Druck in den Leitungen 12 und
15 auf.
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Dieser Druck wirkt auch auf die entsprechenden Seiten der Kolben des
Hilfsventils und des Hauptventils 14, so daß der Druck an der Vorderseite
und Rückseite dieser Kolben ausgeglichen ist und die in den Kolben angeordneten
Federn nunmehr das Hilfsventil 3 und das Hauptventil 14 schließen. Dadurch wird
der Druckmittelfluß zu dem Druckmittelmotor 1 und zu dem Kolben 6 unterbrochen.
Infolge der Trägheit des Druckmittelmotors läuft dieser noch eine Weile weiter und
erzeugt dabei einen Unterdruck in seinem Einlaß 16 und damit auch in dem Kanal 7
und in den Leitungen 4 und 12. Dieser Unterdruck bewirkt ein Zurückschnellen
des Kolbens 6, so daß das an diesem sitzende Ritzel außer Eingriff mit dem Rad 9
kommt. Die Rückführung des Kolbens 6 wird durch die Druckfeder
17 unterstützt.
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Die Erfindung kann im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens noch
in mannigfaltiger Weise abgeändert oder anders ausgebildet sein.
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So kann z. B. als Druckmittelmotor eine Schaufelturbine verwendet
werden, die im unteren Teil von F i g. 1 dargestellt ist, ein Zahnradmotor entsprechend
dem mittleren Teil von F i g. 1 oder ein Schieber-Drehkolbenmotor, wie er im oberen
Teil von F i g. 1 dargestellt ist.