DE1526358A1

DE1526358A1 - Vorrichtung zur Inbetriebsetzung von Einzylindermotoren mit doppeltwirkendem Freiflugkolben

Info

Publication number: DE1526358A1
Application number: DE19661526358
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Citroen SA
Priority date: 1965-03-23
Filing date: 1966-03-21
Publication date: 1970-09-10
Also published as: US3358656A; NL6603752A; SE309693B; ES324474A1; GB1138633A; BE677478A; FR1439104A

Description

rj. ι,. ι - ■·■* ■.

Dr. Expl.

3125-66

Societd Anonyme AUDPJ3 CITROEN

Vorrichtung zur Inbetriebsetsung von Einzylindermotoren mit doppeltv/irkendem Freiflugkolben

Priorität: Prankreich, vom 23. März 1965

Die Erfindung betrifft die Vorrichtungen zur Inbetriebsetzung von Verbrennungsmotoren mit einem Freiflugkolben, dessen beide Seiten zv/ei Brennkammern in einem einzigen Zylinder trennen. Von derartigen Vorrichtungen betrifft die Erfindung insbesondere, wenn auch nicht ausachlieaolich, solche für Motoren, in deren Verbrennungskammern der Brennstoff unmittelbar durch auf die Stellung des Freiflugkolbens in seinem Zylinder ansprechende Vorrichtungen eingespritzt wird.

009037/0163

Die Erfindung bezweckt, derartige Vorrichtungen so auszubilden, dass sie besser als bisher den verschiedenen Erfordernissen der Praxis entsprechen und insbesondere keine mechanische Verbindung mit dem Freiflugkolben erfordert .

Hierfür werden erfindungsgemäss zur Eildung einer derartigen Vorrichtung einerseits Einrichtungen vorgesehen, welche Druckluft in eine der Brennkammern (nachstehend "erste Kammer" genannt) einlassen und die andere Kammer (nachstehend "zweite Kammer¹¹ genannt) auf Auslass schalten, so dass der Freiflu^kolben unabhängig von seiner Stellung vor der Inbetriebsetzung an sein Hubende gebracht wird, an welchem das Volumen der ersten Kammer am grössten ist, sowie Einrichtungen., welche anschliessend Luft unter starkem Druck in die zweite Kammer einlassen, so dass der Kolben einen Verdichtungshub für die erste Brennkammer ausführt, welche dann geschlossen ist, was die Verbrennung oder die Explosion in dieser ersten Kammer bewirkt, worauf dar liotor ohne Eingreifen dieser Einrichtungen normal arbeitet.

_t>_, Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme

auf die Zeichnung bei3pielshalbör erläutert,

Fig. 1 zeigt in einem Axialschnitt einen Einzylinderidotor mit Freiflugkolben, welcher mit einer gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgebildeten

009837/0153 _BAD original

Vorrichtung zur Inbetriebsetzung versehen ist.

Pig. 2 zeigt in gleicher Darstellung wie Fig. 1 einen Ilotor mit einer gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung zur Inbetriebsetzung.

Pig. 3 zeigt eine Einzelheit der Fig. 2 in einer anderen Betriebsetellung.

Die nachstehend beschriebene Vorrichtung kann z.B. zur Inbetriebsetzung eines Einzylindermotors <j mit Freiflugkolben dienen, v/elcher eine Pumpe oder Antriebs maschine einer hydraulischen übertragung antreibt, z.B. gemäss der deutschen Patentanmeldung 3 100,645 Il/63c vom 24. November 1965.

Der Motor ist ici Ganzen mit Ausnahme seiner

fr Anlassvorrichtung auf beliebige geeignete Veise ausgebildet und enthält z.B. einen Freiflugkolben 1, dessen beide Seiten 2 und 3 zwei Brennkammern 4 und 5 innerhalb eines einzigen Zylinders 6 trennen. Der dargestellte Kolben wird <;uf jeder Seite durch Stangen 7 und 8 verlängert, welche durch e,- die Zylinder boden 6 treten. Diese Stangen können die Aufgabe von Kolben oder Tauchkolben von mit einer Wechsel.bev/ermi_:c· arbeitenden Pumpen erfüllen, welche zueilen die AnLr i'":--- mai-¹ chine einer hydraulischen übertragung b-iltien, vie ^lr.y in der genannten Patentanmeldung erläutert irt. Die.?···: Γ",,:;ί>_/; gen können aur-oerdem die abv.'ecliselnde Brenns iof Cein.r<ri..--

0 0 9 8 3 7/0153 _ßA0

zung in die Kammern 4 und 5 steuern, wie dies in der deutschen Patentanmeldung S 100.647 Ia/46c2 vom 24. November 1965 erläutert ist.

Da die hydraulische übertragung und das Einsprilizsystem für das Verständnis der Erfindung keine Rolle spielen, sind sie weder beschrieben noch dargestellt. In Pig. 1 sind nur die Einlassleitungen 9 und die Auslassleitungen 10 dargestellt, deren Mündungen unmittelbar von dem Kolben 1 gesteuert v/erden.

In einem derartigen Motor ist keine mechanische Verbindung zwischen dem Kolben 1 und dem Λ us Genraum.· .··.:." · ., da die Stangen 7 und 8 innerhalb der mit einer Vechselbewegung arbeitenden Pumpen endigen. Es ist daher sehr schwierig, die Vorrichtung zur Inbetriebsetzung durch die Bewegung des Kolbens zu steuern.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Inbetriebsetzung enthält, wie in Pig. 1 dargestellt, Einrichtungen zum Einlassen von Druckluft in die erste Kammer 4 und zum Schalten der zweiten Kammer 5 auf Auslass, so dass der Preiflugkolben zunächst an sein Hubende gebraoht wird, an welchem das Volumen der ersten Kammer 4 am grössten ist (auf der linken Seite der Pig» 1 liegendes und strichpunktiert bei 2a ttncl 3a für die Seiten 2 und 2 öee Kolbens an-

sind Sinrlohtungen vorgesehen» welohe

0 98 37/01 S3 _BAD original

anschliessend Luft unter starkem Druck in die zweite Kammer 5 einlassen, so dass der Kolben 1 einen Verdichtungshub für die erste Kammer 4 ausführt, welche dann geschlossen ist, was die Verbrennung oder die Explosion des der Kammer 4 während dieses Verdichtungshubes zugeführten Brennstoffs bewirkt, worauf der Ilotor ohne Eingreifen der obigen Einrichtungen normal arbeitet.

Die ersten Einrichtungen worden zweckmässig durch eine erste Druckluftreserve 11 gebildet, welche durch einen in Fig. 1 schematisch durch einen Hahn dargestellten Verteiler 12 einerseits mit einer über ein automatisches Ventil 14 zu der ersten Kammer 4 führenden Leitung 13 und andererseits mit einer Leitung 15 verbunden werden kann, welche zu einer pneumatischen Vorrichtung führt, welche ein Ventil 16 öffnen kann, welches die zweite Kammer 5 auf Auslass schaltet. Die beiden Ventile 14 und 16 werden normalerweise durch Federn 14a, bzw. 16a und durch den in den Kammern 4 und 5 herrschenden Druck geschlossen gehalten, das Ventil 14 ist jedoch so ausgebildet, dass es die durch den Verteiler 12 aus der Reserve 11 der Kammer 4 zugeführte Luft in diese treten lässt, wobei in diesem Augenblick kein Gegendruck in der Kammer 5 vorhanden lot. Die oben genannte pneumatische Vorrichtung kann durch einen Kolben 17 gebil-.det werden, welcher mit einem Ventil 16 verbunden und in einem Zylinder 18 angeordnet ißt, in welohen die Leitung 15

001837/0163 _B^

mundet, wobei die Feder 16a das Ventil 16 entgegen der Wirkung des Drucks in dein Zylinder 18 zu schliessen sucht.

Die obigen zweiten Einrichtungen v/erden durch eine zweite Druckluftreserve 19 gebildet, welche mit der zweiten Brennkammer 5 über eine Leitung 20 und ein automatisches Ventil verbunden ist, welches zweckmässig mit dem pneumatisch gesteuerten Ventil 16 zusammenfällt. Infolgedessen kann sich dieses Ventil 16, \tfelches während des normalen Arbeitens des Motors ebenso wie das Ventil 14 geschlossen bleibt, nicht nur öffnen, wenn aus der Reserve 11 kommende Druckluft in den Zylinder 16 eingelassen wird, um die Entleerung der Kammer 5 zu ermöglichen, sondern auch wenn Druckluft aus der Reserve 19 durch die leitung 20 auf die ausserhalb der Kammer 5 liegende Seite des Ventils 16 geleitet wird, um dieser Kammer zugeführt zu werden.

Damit die Leitung 20 je nachdem die Schaltung der Kammer 5 auf Auslass und ihre Füllung mit aus der Reserve 19 kommender Luft ermöglichen kann, ist zwischen dem Austrittskanal 21 dieser Reserve und der Leitung 20 ein Schieber 22 angeordnet, welcher in einem Zylinder 23 gleitet und durch eine Feder 24 in die in Fig. 1 dargestellte Stellung getrieben wird, in welcher er den Kanal 21 varschliesst und die Leitung 20 mit dem Aussenraum über in dem Sohieber ausgebildete, mit dem Ende 20a, der Leitung 20 zusammenwirkende Kanäle 22ει und eine in dem Zylinder 23 vor-

00 9837/01 SS

gesehene öffnung 25 in Verbindung setzt. Der auf den Zylinder 23 folgende Kanal 21 wird dann durch den vollen Boden des Schiebers 22 Verschlossen, so dass, wenn die Reserve 19 mit dem Kanal 21 auf die nachstehend beschriebene Weise in Verbindung gesetzt wird, aus dieser Reserve kommende Druckluft den Schieber 22 entgegen der Wirkung der Feder 24 nach der linken Seite der Fig. 1 drückt, wodurch einerseits die Kanäle 22a von dem Ende 20a der leitung 20 entfernt v/erden, wodurch die Schaltung dieses Kanals auf Auslass aufgehoben wird, und andererseits der Kanal j 21 mit dem Ende 20_a der Leitung 20 und somit die Reserve 19 mit der Kammer 5 über das Ventil 16 verbunden wird.

Die Reserven 11 und 19 werden zweckmässig in dem gleichen Zylinder 26 durch einen Kolben 27 abgegrenzt, welcher in diesem Zylinder bis zu einem Anschlag 28 gleiten kann, wobei dann das Volumen der Reserve 11 am grössten aber erheblich kleiner als das der Reserve 19 ist, welches dann am kleinsten ist.

Die Reserve 11 ist mit einem Verdichter 29 über eine ein Rückschlagventil 30a enthaltende Förderleitung 30 verbunden.

Zwischen den beiden Reserven 11 und 19 ist

ein Rückschlagventil 31 vorgesehen, welches sich zweckmäsaig in dem Kolben 27 befindet und einen Durchtritt der Luft nur von der Reserve 11 der Reserve 19 gestattet.

009837/01 53 _BAD

Zwischen der Reserve 19 und dem Kanal 21 ist ein Ventil 32 angeordnet, welches mit einem Sitz 33 zusammenwirkt und durch den Kolben 27 so gesteuert wird, dass es geschlossen ist (wie dargestellt), wenn der Kolben an seinem Anschlag 28 anliegt, während es geöffnet ist, wenn der Kolben eine bestimmte von seinem Anschlag 28 entfernte Grenzstellung erreicht.

Zur Betätigung des Ventils 32 kann dieses an einer Stange 34 befestigt werden, welche durch die Reserve 19 tritt und von dem Sitz 33 durch den Kolben 27 abgehoben werden kann, z.B. durch Berührung eines am Ende der Stange

34 vorgesehenen Bundes 34a mit einem an dem Kolben 27 vorgesehenen Bund 27a. Das Ventil 32 kann mittels einer Feder

35 geschlossen Mrerden, wenn der Kolben 27 an seinem Anschlag 28 anliegt. Diese Feder ist z.B., wie dargestellt, zwischen dem Bund 34a, und dem Kolben angeordnet.

Obwohl der Verdichter 29 schematisch einstufig dargestellt wurde, ist er im allgemeinen zweistufig, um die Reserve H mit einem genügenden Druck (vorzugsweise in der Grössenordnung von 16 kg/cm ) füllen zu können.

Die in Pig. 1 dargestellte Anwurfvorrichtung arbeitet folgendermassen:

Das Arbeiten erfolgt in drei aufeinanderfolgenden Schritten, nämlich Füllung der Reserven 11 und 19, Vorbereitungshub des Kolbens 1 (nach der linken Seite der Fig.

009837/0153 _ßAD

1), und Anlasshub (nach der rechten Seite der Pig. 1).

ITaeh Inbetriebsetzung des Verdichters fördert dieser Luft über die Leitung 30 und d&s Ventil 30a in die Reserve 11, wobei der Verteiler 12 geschlossen ist. Da die Feder 31a des Ventils 31 einen Druckabfall der durch dieses Ventil strömenden Luft erzeugt, wird der Kolben 27 bis zu seinem Anschlag 28 verschoben, was die Schliessung des Sitzes 33 durch das Ventil 32 über die Stange 34 bewirkt. Der Verdichter füllt mit Druckluft die beiden Kammern 11 und 19 bis der Druck in diesen einen vorbestimmten Wert (z.B. 16 kg/cm ) erreicht. In diesem Augenblick wird der Verdichter 29 auf die weiter unten erläuterte Weise ausser Betrieb gesetzt.

Der Vorbereitungshub wird durch die Öffnung des Verteilurs 12 eingeleitet. Die Druckluft der Reserve 11 strömt gleichzeitig in die Leitung 15 (öffnung des Ventils 16 und Schaltung der Kammer 5 auf Auslass durch die Leitung 20, den Kanal 22a und die öffnung 25) und in die Leitung (Einlass der Luft in die Kammer 4)· Der Kolben 1 wird daher unabhängig von seiner vorherigen Stillstandsstellung nach der linken Seite der Fig. 1 bis in die schematisch bei 2a,, 3a dargestellte Stellung getrieben, d.h. bis die aus der Reserve 11 kommende Luft duroh die öffnungen der Auslassleitung 10 aus der Kammer 4 entweicht, welche dann von dem Kolben 1 freigelegt sind. Hiercluroh wird in der Reserve 11

009837/0153 bad

- ίο -

der Attnosphäreiidruck hergestellt. Das Gleiche gilt für den Zylinder 18, und das Ventil 16 schliesst sich. Da die Reserve 19 durch das Ventil 32 verschlossen bleibt und der Druck in dieser (da die Reserve 11 ein erheblich kleinere? Volumen als die Reserve 19 hat) nur in geringem Maße durch die Verschiebung des Kolbens 27 abnimmt, während eier Druck in der Reserve 1.1 auf den Atmosphärendruck fällt, wird der Kolben 27 nach der rechten Seite der Fig. 1 verschoben und öffnet am Ende seines Hubes das Ventil 32.

In diesem Augenblick beginnt automatisch der Anlasshub. Die aus der Reserve 19 durch den Kanal 21 austretende luft drückt zunächst den Schieber 22 entgegen der Wirkung der Feder 24 zurück, wodurch einerseits die leitung 20 von dem Auslass durch die öffnung 25 abgetrennt und andererseits der Kanal 21 mit dieser Leitung verbunden wird.-Die aus der Reserve 19 kommende luft durchströmt dann die leitung 20, tritt in die Kammer 5 durch Anheben des Ventils 16 und drückt dann kräftig den Kolben 1 aus der schematisoh dargestellten Stellung 2a,, 3a bis an das Ende des Verdichtungshubes der Kammer 4 (nach der rechten Seite der Fig. i). Der Ilotor kann dann von selbst arbeiten, wobei die Ventils 14 und 16 dauernd geschlosaen bleiben.

Nach dem Anwurf des Motors wird der Verteile. 12 geschlossen. Der Schieber 22 schlieaot sich unter der Wirkung seiner Feder 24. Der Verdichter 29 wird dann im

009837/0 1 S3 bad

geeigneten Augenblick wieder in Betrieb gesetzt und füllt die Kammern 11 und 19 ait Luft» während die Verschiebung des Kolbens 27 nach der linken Seite der I¹Ig. 1 das Ventil 32 schlierest.

Durch Einstellung des höchst zulässigen Drucks in der Reserve 19 kann dem Kolben 1 ein Impuls erteilt werden, welcher grosser als der ist, welchen or während des normalen Arbeitens durch die Explosion oder die Verbrennung in der Kammer 5 empfängt, so dass beim Anlassen der Hub des Kolbens vergrössert und somit der tote Raum in der Kammer 4 verkleinert wird, was den Verdichtungsgrad erhöht, wodurch die Zündung am Verdichtungsende erleichtert wird.

Im Gegensatz zu den Motoren mit Schwungrädern, welche während des Anlassens nit nicht mehr als 120 oder 180 Umdrehungen in der Hinute laufen können, wirft der dem Kolben 1 nach der rechten Seite der Pig. 1 gegebene Impuls diesen mit einer Geschwindigkeit an, welche infolge seiner geringen Hasse beträchtlich ist und ohne Schwierigkeiten 2.800 Arbeitsspielen des Motors in der Minute entsprechen kann, was die Zündung des Brennstoffs in den ungünstigsten fällen gewährleistet,

ferner ist zu bemerken, dass die beiden ersten Zylinderfüllungen aus reiner Luft bestehen (wobei diese beiden Zylinderfüllungen natürlich am Ende der Verdichtung ein Brennstoffgemisch enthalten), ohne dass die Spülung

009837/0183

β*

einzugreifen braucht, da ja für diese beiden Zylinderfüllungen der Kolben 1 durch die in ö.en Kammern 11 und 19 enthaltene Luft verschoben wurde.

Hinsichtlich des Verdichters 29 der Pig. 1 war bereits ausgeführt worden, dass er ausser Betrieb gesetzt wird, wenn die Kammern 11 und 19 mit Luft unter einen bestimmten Druck (z.B. 16 kg/cm ) gefüllt sind. Diese Ausserbetriebsetzung kann entweder mit Hilfe eines Verdichters mit einem beträchtlichen toten Raum oder mit einem beweglichen Hilfskolben erfolgen (wobei dann der Verdichter ohne zu fördern aber unter dem höchsten Förderdruck läuft, sobald die Reserven voll sind), oder mittels eines Verdichters mit einem sehr geringen toten Raum und einem pneumatischen Ausschalter (wobei dann der Verdichter im Leerlauf läuft, d.h. unter Atmosphärendruck, sobald die Reserven voll sind).

Diese letztere Lösung ist in Fig. 2 dargestellt, in welcher der an der Förderleitung 30 angebrachte pneumatische Ausschalter im Ganzen mit 36 bezeichnet ist. Die Teile der Fig. 2, welche mit Teilen der Fig. 1 identisch sind, sind mit den gleichen Bezugszeichon bezeichnet und nicht von neuem beschrieben.

Der Ausschalter 36 besitzt zweckmässig drei aufeinanderfolgende Kammern 37» 38 und 39» von denen die erste, 37, mit dem stromaufwärts liegenden Abschnitt der Förderleitung 30, die sweite, 38, mit der Auslassleitung

Q0983 7/0153

des Verdichters 29 und die dritte, 39» mit dem stromabwärts liegenden Abschnitt der Leitung 30 verbunden ist. Die Öffnung zur Verbindung der Leitung 40 mit dem Aussenraum ist mit 40a. bezeichnet.

Die drei Kammern stehen miteinander paarweise folgendermassen in Verbindung:

Die an den Enden liegenden Kammern 37 und sind durch eine Leitung 41 mit einem Rückschlagventil 42 verbunden.

Die stromaufwärtsliegende Kammer 37 und die Zwischenkammer 38 sind durch eine Öffnung 43 verbunden, welche durch ein Ventil 44 gesteuert wird, welches entgegen der Wirkung einer Feder 45 durch einen Kolben 46 geöffnet v/erden kann, welcher in der Zwischenkammer 38 gleitet und eine solche Lage h?.t, dass er stets eine Verbindung zwischen der Öffnung 43 und der Auslassleitung 40 bestehen lässt. Die Zwischenkammer 38 und dio stromabwärts liegende Kammer 39 sind durch eine öffnung 47 verbunden, welche durch ein Ventil 48 gesteuert wird, welches durch einen Kolben 50 entgegen der Wirkung einer Feder 49 geöffnet v/erden kann, welche den Kolben an einem Anschlag 51 zu halten sucht, wobei dor Kolben stets eine freie Verbindung zwischen der Leitung 41, der Öffnung 47 und dem stroraabwärtsliogenden Abschnitt der Förderleitung 30 bestehen lässt. 38a bezeichnet die in der Kammer 38 durch den Kolben

009837/0153

46 abgetrennte, mit der Öffnung 47 in Verbindung stehende Kammer.

Der in der Reserve 11 herrschende Druck wirkt also offenbar ständig auf den Kolben 50 und sucht ihn entgegen der Wirkung der Feder 49 anzuheben, welche so abgelichen ist, dass sie bei dem für die Reserven Vl und 19 gewählten Höchstdruck nachgibt und dann die Öffnung 47 öffnet. Ferner sieht man, dass die Öffnung 43 geschlossen bleibt, solange der Kolben 46 nicht auf seiner von dein Ventil 44 abgewandten Seite einem bestimmten Luftdruck durch das öffnen der Öffnung 47 ausgesetzt wird.

Der Ausschalter 36 arbeitet folgendermassen. Wenn der Verdichter 29 läuft, fördert er in die Reserve 11 über den stroraaufwärtsliegenden Abschnitt der Leitung 30, die Kammer 37, die Leitung 41, dio Kammer 39 und den stromabwärts liegenden Abschnitt der Leitung 30. Yfenn der Höchstdruck in der Reserve 11 erreicht ist, hebt sich der Kolben 50 von seinem Anschlag 51 entgegen der Wirkung der Feder ab und nimmt das Ventil 48 mit, welches die Öffnung 47 freilegt. Die auf diesen Druck verdichtete Luft wird aus der Kammer 38 in die Kammer 38a eingelassen und drückt auf den Kolben 46, welcher die plötzliche Öffnung der öffnung 43 durch das Ventil 44 bewirkt. Der Vordichter 29 fördert darn ine Freie über den stromaufwärtsliegenden Abschnitt der Leitung 30, die Kammer 37» die Öffnung 43, die Kammer 38,

BAD ORiG¹NAL

009837/01 S3

die Auslassleitung 40 und die öffnung 40a,. Das Ventil 42 verhindert die Entleerung der Reserve 11. Der Kolben 50 ist von neuem gegen seinen Anschlag 51 gedruckt, und das Ventil 48 schliesst sich, wobei in der Kammer 38a luft unter dem gewählten Höchstdruck (16 kg/cm ) eingeschlossen bleibt.

Wenn der Druck in der Reserve 11 unter den Einstellv/ert der Feder 49 fällt, hebt der stärkere Druck in der Kammer 38a das Ventil 48 an. Dies gestattet der Feder 451 das Ventil 44 anzuheben und die öffnung 43 zu verschliessen. Der Verdichter 29 fördert dann nicht mehr in die Auslassleitung 40, sondern in die Reserve 11 und somit die Reserve 19.

Der Vordichter 29 kann ständig laufen, es ist jedoch zweckmässiger, ihn mit einem Organ zur Auslösung des Anlassvorgangs so zu kombinieren, dass es bei seiner Betätigung zunächst den Verdichter in Betrieb setzt, hierauf, wenn der Druck in den Reserven 11 und 19 den gewünschten Viert erreicht hat, automatisch die öffnung des Verteilers 12 bewirkt, und hierauf den Verdichter abstellt, worauf sich der Vorteiler automatisch schliesst.

Ein derartiges Betätigungsorgan ist zweckmäßsig so ausgebildet, dass es bei seiner Betätigung einem , an der Auslassleitung 40 angebrachten Ventil 52 eino elasti nche Abgleichung gibt, wobei eine Leitung 53 an die Auslaß-

009837/0153 bad

leitung 40 stromaufwärts von diesem Ventil angeschlossen ist, um pneumatisch den Verteiler 12 zu betätigen.

Wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, wird dieses Betätigungsorgan durch einen Knopf 54 gebildet, welcher fest mit einem Kolben 55 verbunden ist, welcher in einem Zylinder 5<$ verscliieblich ist, welcher den Sits 57 des Ventils 52 trägt tmd mit der öffnung 40_a versehen ist. Diese öffnung hat eine solche Lage, dass sie von dem Kolben 55 verschlossen wird, v/enn der Knopf 54 eingedrückt wird, v/ie in fig. 3 dargestellt. In dieser Stellung wird der Knopf durch wenigstens zwei Metallkugeln 58 zurückgehalten, welche durch ledern 59 in die Hut eines von dem Kolben 55 getragenen Metallringes 60 gedruckt werden. Der Kolben und der Zylinder 56 sind aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff. Daiiait der Knopf 54 dem Ventil 51 eine elastische Abgleichung erteilen kann, ist zwischen diesen beiden Teilen eine Feder 61 angeordnet, welche auf einen erheblich kleineren Druck als die Feder 49 abgeglichen ist, z.B. auf 3 oder 3,5 kg/cm . Eine Feder 62 sucht den Knopf 54 surückzudrücken, sie ist jedoch so abgeglichen, dass die Kugeln 58 nicht durch den alleinigen Druck der Feder 62 zurückgedrückt werden können, sondern nur unter diesem Druck vermehrt um den Luftdruck, welcher dem Kolben 55 durch die öffnung dos Ventils 52 zugeführt wird.

Die Federn 59» die Kugeln 58 und der Ring 60

00 9 8 3 7/0153 BAD GRiGaNAL

~ 17 -

bilden einen elektrischen Schalter, welcher in den Speisekreis 63 eines den Verdichter 29 antreibenden Elektromotors 64 eingeschaltet ist, so dass der Motor gespeist v/ird, vienn eier Knopf 54 eingedrückt ist (Fig. 3), aber abgeschaltet ist, wenn der Knopf in der oben erläuterten Weise (Pig.2) zurückgedrückt v/ird,

Schliosslich \d.rd ein Verteiler 12 benutzt, welcher durch die Druckluft geöffnet werden kann, welche ihm durch die Leitung 53 zugeführt wird, um sich automatisch nach der Zeit zu schliessen, welche die Reserve 11 braucht> um sich in die Kammer 4 zu entladen und den Motorkolben ..1 in die Stellung 2a., 3a zu bringen.

Der Verteiler 12 enthält zweckraässig drei Kammern 65, 66, 67, von welchen die Kammer 65 mit der Leitung 53 über ein Rückschlagventil 68 und einen zu diesem Ventil parallel geschalteten Leckkanal 69 in Verbindung steht, wahrend die Kammer 66 mit dem von der Reserve 11 kommenden Abschnitt 13a. der Leitung 13 und diu Kammer 67 mit dem zu der Kammer 4 des Motors führenden Abschnitt 13t> der Leitung 13 verbunden ist. In der Kammer 65 kann ein Kolben 70 gleiten, welcher entgegen der Wirkung einer Feder 71 auf den Schaft 72 einea Ventils 73 einwirkt, welches eine zwischen den beiden Kammern 66 und 67 vorgesehene Öffnung 74 steuert, und durch eine Feder 75 in die Schliessungsetellung gebracht wird. Der Schaft 72 enthält einen Leck-

009837/01 B₃ bad

kanal 76 zwischen der Kameier 67 und dem Raum 65a, welcher in der Kammer 65 durch den Kolbon 70 auf der der Luftzufuhr durch die Leitung 53 abgewandten Seite abgegrenzt wird. Dieser Leckkanal ist verschlossen^ wenn sich der Kolben 70 gegen das Ende des Schafts 72 legt.

Die in Fig. 2 und 3 dargestellte Vorrichtung aur Inbetriebsetzung arbeitet folgendermaßen;

Wenn man auf den Knopf 54 drückt (Stellung der Fig. 3), können zwei Fälle vorliegen: die Luftreserven 11, 19 sind voll oder nicht.

In dem orsteren Fall ist das Ventil 44 offen, da der Ausschalter 56 in der oben unter Bezugnahme auf Fig. £ beschriebenen Weise gearbeitet hat. Der Hotor 64 wird durch die Schliessung des Schalters 59» 58, 60 in Betrieb gesetzt, und der Verdichter 29 liefert Luft, welche durch die Auslassleitung 40 austritt. Das durch die Feder 61 belastete Ventil 52 ist geschlossen, solange der Druck in άύΐ' Leitung 53 nicht den Einstelldruck der Feder 61 (3 bis 3,5 kg/cm bei dom gewählten Beispiel) erreicht hat, und öffnet sich, wenn dieser Druck erreicht ist. Sobald eier Druck in der Leitung 53 und somit in der Kammer 65 angenähert diesen Wert erreicht, wird der Kolbon 70 nach der rechton Seite der Fig. 2 gedruckt und öffnet das Ventil 73 entgegen der Wirkung der Feder 75. Hierdurch gelangt luft aus der Reserve 11 in die Kammer 4 dos Motors (Vorbereitungs-3ohritt zum Anlassen). Gleichseitig wirkt infolge dor Off«.

009837/0153 bad original

nung dos Ventils 52 die durch die Leitung 40 ankommende Druckluft (3 bis 3,5 kg/cm²)auf den Kolben 55, drückt die Kugeln 58 zurück und bewirkt den Austritt des Knopfs 54. Der Stronkreis 63 v/ird unterbrochen, und der Motor 64 bleibt stehen.

Das Ventil 73 bleibt während der Zeit offen, Vielehe der Kolben 70 braucht, um unter dem Druck der Federn 75 und 71 die Luft aus der Kammer 65 über den Leckkanal auszutreiben. Diese Zeit ist so eingestellt, dass die der Kammer 4 des Motors zugeführte Druckluft den Kolben 1 bis in die Vorbereitungsstellung 2a, 3a bringen konnte.

Am Ende seines Rückgangs gestattet der

Kolben 70 dem Ventil 73, die öffnung 74 au schliessen, und die in der su dem Zylinder ^8 führenden Leitung 15 enthaltene Luft entweicht durch den Leckkanal 76. Das Ventil 16 schliesst sich. .Der zweite Schritt des Anlassens erfolgt in der unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Weise, bei welchem der Verteiler 12 keine Rolle mehr spielt.

In dem zweiten lall (Reserven 11 und 19

ungenügend gefüllt) ist das Ventil 44 des Ausschalters 36 ^schlossen. Der Verdichter 29 fördert und füllt die Reserven 11, 19 durch die Leitung 30. Wenn die Reserven voll sind, öffnet sich das Ventil 44, wie unter Bezugnahme auf Fig. 2 crlauturt, wodurch die Bedingungen des vorhergehenden ]?all3 wiederhergestellt sind.

009837/0153

Aus don obigen Ausführungen geht hervor,

dass die erfindungsgemasse Anlassvorrichtung ohne mechanische Verbindung mit dem Kolben 1 und absolut sicher arbeitet, unabhängig von der Stellung, in welcher der Kolben
vorher stehengeblieben war.

Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden. So kann insbesondere der Brennstoff zusammen mit der Luft in die Kammern 4 und 5 eingeführt werden.

BAD
009837/0153

Claims

- 21 Patentansprüche

1.) Vorrichtung zur Inbetriebsetzung von

Verbrennungsmotoren mit einem Freiflugkolben, dessen beide Seiten zwei Brennkammern in einem einzigen Zylinder abgrenzen, insbesondere Motoren, in deren Brennkammern dor Brennstoff unmittelbar durch auf die Stellung des Freiflugkolbens in seinem Zylinder ansprechende Einrichtungen eingespritzt wird, gekennzeichnet durch Einrichtungen, welche Druckluft in eine nachstehend "erste Kammer" genannte Brennkammer (4) einlassen und die andere nachstehend "zweite Kammer" genannte Kammer (5) auf Auslass schalten, derart, dass zunächst der Freiflugkolben (1) bei beliebiger Stellung desselben vor der Inbetriebsetzung an sein Hubende gebracht wird, an welchem das Volumen der ersten Kammer (4) am grössten ist, sowie Einrichtungen, welche anschliessend Luft unter starkem Druck in die zweite Kammer (5) einlassen, derart, dass der Kolben (1) einen Verdichtungshub für die erste Brennkammer (4) ausführt, welche dann geschlossen ist, wodurch die Verbrennung oder die Explosion in dieser ersten Kammer (4) ausgelöst v/ird, worauf der liotor ohne Eingreifen dieser Einrichtungen normal arbeitet.

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gc-

009837/0153 _BAv0

konnzeichnet, dass die ersten Einrichtungen durch eine erste Druckluftroserve (11) gebildet worden, welche durch einen "Verteiler (12) einerseits mit einer su der ersten Kammer (4) über ein automatisches Ventil (14) führenden Leitung (13) und andererseits mit einer Leitung (15) verbunden "werden kann, welche zu einer pneumatischen Vorrichtung führt, welche ein Ventil (16) öffnet, welches die zweite Kanin or (5) auf Auslass schalten kann.

3.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Einrichtungen durch eine zweite Druckluftreserve (19) gebildet werden, welche mit der zweiten Brennkammer (5) über ein automatisches Ventil verbunden ist.

4.) Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das automatische Ventil gemäss Anspruc 3 mit dem pneumatisch gesteuerten Ventil (16) gemäss Anspruch 2 zusammenfällt, sowie dadurch, dass ein auf den Druck der von der zv/oitcn Reserve (19) kommenden Luft ansprechender Verschlußschieber (22) abwechselnd die Schaltung der mit dem automatischen Ventil (16) der zweiten Kammer (5) verbundenen Leitung (20) auf Auslass und die Vorbindung dieser Leitung (20) mit der zweiten Reserve (19) bewirkt.

5.) Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die boidon Reserven (11, 19)

009837/0153 bad original

in dom gleichen Zylinder (26) durch einen in diesem Zylinder (26) vorschiobliehen Kolben (27)abgegrenzt worden, dass die orste Reserve (11) mit einem Verdichter (29) über ein Rückschlagventil (30a.) verbunden ist, dass zwischen den beiden Reserven (11, 19) ein zweitos Rückschlagventil (31) den Durchtritt der Luft nur von der ersten Reserve (11) zu der zweiten Reserve (19) gestattet, und dass zwischen der zweiten Reserve (19) und dem automatischen Ventil der zv/eiten Kammer ein Ventil (32) angeordnet ist, welches von dem die beiden Reserven (11, 19) voneinander trennenden

Kolben (27) gesteuert wird, derart, dass das Ventil (32) geschlossen ist, wenn der Kolben (27) die Stellung einnimmt, in v.'clcher das Volumen der ersten Reserve (11) am grösston ist, aber offen, wenn dieser Kolben (27) sich in der Stellung befindet, in v/elcher das Volumen dieser Reserve (11) am kleinsten ist.

6.) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwischen dem Verdichter (29) und der ersten Roseivc (11) einen pneumatischen Ausschalter (36) enthält, welcher, wenn der Druck in dieser Reserve (11) einen bestimmten Grenzwert erreicht hat, die Verbindung des Verdichters (29) mit dieser Rescive (11) unterbricht und den Verdichter (2g) in eine Auslassleitung (4-0) fördern lasst.

7.) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge-

009837/0153

kennzeichnet, dass der pneumatische Ausschalter (36) drei aufeinanderfolgende Kammern (37, 38, 39} aufweist, von denen die erste (37) mit dem stromaufwärts liegenden Abschnitt der Förderleitung (30) des Verdichters (29) verbunden ist, während die zweite Kammer (38) mit der Auslassleitung (40) und die dritte Kammer (39) mit dom stromabwärts liegenden Abschnitt der Förderleitung (30) verbunden ist, wobei die erste und die dritte Kammer (37» 39) miteinander ständig über ein Rückschlagventil (42) in Verbindung stehen, während die erste und die zweite Kammer (37, 38) durch eine Ö*ffnung (43) verbunden sind, welche durch ein Ventil (44) gesteuert wird, welches entgegen der Wirkung einer Feder (45) durch einen in der zweiten Kammer (38) gleitenden Kolben (46) geöffnet werden kann, wobei die z\/eite und die dritte Kammer (38, 39) über eine Öffnung (47) in Verbindung stehen, welche durch ein Ventil (48) gesteuert wird, welches von einem Kolben (50) geöffnet werden kann, welcher entgegen der Wirkung einer Rückholfeder (45) dem Druck der ersten Reserve (11) ausgesetzt ist.

8.) Vorrichtung naoh Anspruch 5» gekennzeichnet durch ein Betätigungsorgan (54), welches bei seiner Betätigung zunächst den Verdichter (29) in Betrieb setzt, hierauf, wenn der Druck in den Reserven (11, 19) den gewünschten Wert erreicht hat, automatisch die Öffnung

0.0 9837/0153 bad original

dos Verteilers (12) bewirkt, und hierauf den Verdichter (29) abstellt, worauf sich der Verteiler (12) automatisch sehliesst.

9.) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsorgan (54) so ausgebildut ist, dass es bei seiner Betätigung einer elastischen Abgleichung ein Ventil (52) unterwirft, welches in die Auslassleitung (40) des Verdichters (29) eingebaut ist, v/obci Einrichtungen vorgesehen sind, v/elche an dieser Auslassleitung (40) Luft stromaufwärts von den Ventil (52) entnehmen und auf ein den Verteiler (12) betätigendes pneumatisches Systcü (65, 70) übertragen.

10.) Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dess das Betätigungsorgan (54) einen Kolben (55) aufweist, v/clcher durch elastische Rückhalteeinrichtungen (58, 59) eingedrückt gehalten werden kann und durch eine Feder (61) mit dem die Auslassleitung (40) do3 Verdichters (29) steuernden Ventil (52) verbunden ist, v/obci die Rückhalteeinrichtungen (58, 59) so abgeglichen sind, dass sie nachgeben, wenn nach der öffnung des Ventils (52) der Kolben (55) die- von dom Verdichter (29) geförderte Luft empfängt, wobei der Rückgang dos Kolbons (55) die Schaltung dor Auslassleitung (40) des Verdichters (29) auf Auslass bestimmt.

11») Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch

BAD

009837/0153 ^BA

gekennzeichnet, dass das Betätigungsorgan (54) einen elektrischen Schalter (58, 59, 60) bildet, welcher in den Spoisokreis (63) eines den Verdichter (29) antreibenden Motors (64) eingeschaltet ist, derart, dass der Verdichter (29) nur angetrieben wird, wenn der Kolben (55) eingedrückt ist.

12.) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das pneumatische System (65-70) zur Betätigung dos Verteilers (12) durch einen Kolben (70) gebildet wird, welcher in einem Zylinder (65) gleitet, welcher ait der Auslassleitung (40) des Verdichters (29) stromaufwärts von dem durch das Betätigungsorgan (54) betätigten Ventil (52) über eine Leitung (53) verbunden ist, welche in Parallelschaltung mit einem der luft zu dem Zylinder (65) dos pneumatischen Systems (65, 70) Zugang gebenden Rückschlagventil (68) und einem leckkanal (69) geringen Querschnitts verschon ist, tvelchor don durch elastische Einrichtungen (71) erzeugten Rückgang des Kolbens (70) des pneumatischen Systems (65, 70) bremst.

BAD ORIGINAL

009837/01B3

Leerseite