DE2022286A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Anlassen von Verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

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Husqvarnä Vapenfabriks Alctiebolag, Hüskvarna, Schweden

Verfahren und Vorrichtung zürn Anlassen von Verbrenhuhgs-

motoren

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erleich'-teruhg des Anlassens von Verbrennungsmotoren mittels eines Drückgases Und auf eine Vorrichtung zu dessen Durchführung und Abwandlungen derselben.

Es ist in der Technik bekannt, Druckluft, die beispielsweise in einem Druckgefäß enthalten ist, zum Anlassen von Verbrennungsmotoren in ähnlicher Weise zu verwenden, wie Dampf eine Dampfmaschine treibt« Das die Druckluft enthaltende Druckgefäß fällt jedoch sperrig aus und hat einen großen Platzbedarf,wenn genügend Luft für eine Vielzahl von Anlaßvorgängen bereitgehalten werden soll« Infolgedessen ist es erwünscht, einefiruckmittel zu verwenden, das sich in kleinen und leicht im Fahrzeug mitführbaren, leicht auswechselbaren und ohne Mühe nachfüllbaren Behältern unter sehr hohen Drücken mitführen läßt·

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Ein Beispiel eines solchen Druckmittels ist Kohlendioxyd (Siedepunkt bei - 78,5°C), das sich in einem Behälter gleichzeitig in flüssiger Form und in Gasform speichern läßt* Der Kaumbedarf der bei jedem Anlaßvorgang zu verwendenden Gasmenge beträgt dann nur einen Bruchteil des Raumbedarfes einer entsprechenden Luftmenge in einem Druckluftbehälter· Da in einem verhältnismäßig kleinen Behälter eine ausreichende Druckmittelmenge für die Durchführung einer großen Anzahl von Anlaßvorgängen gespeichert werden kann, erschließt sich den Druckgas-Anlaßvorrichtungen ein neues Feld» nämlich das Feld der Kleinmotore, beispielsweise solcher für Rasenmäher, Kettensägen., Boote usw·, die bisher von Hand mittels einer Anlaßschnur angelassen werden mußten·

Die bisher angewendeten Anlaßverfahren erfordern die direkte Anwendung des gesamten Behälterdruckes In der Anlaßvorrichtung» und dies hat einen unnötig hohen Druckmittelverbrauch bei jedem Anlaßvorgang zur Folge· Ferner wird ein sehr hoher Prozentanteil des verfügbaren Druckes nicht zum Antreiben des Motors genutzt, da das Gas sich in der Anlaßvorrichtung nicht voll entspannen kann,sondern diese unter einem Restdruck von wesentlicher Größe verläßt. Bei Anwendung der Erfindung wird hingegen nur ein Teil des verfügbaren Druckes genutzt, so daß das Gas die Gelegenheit hat, sich praktisch bis auf den atmosphärischen Druck zu entspannen, bevor es die Anlaßvorrichtung verläßt» Dies

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wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Gasdruck vermindert wird und das Antriebsgas mit dem so verminderten Druck während mehrerer Umdrehungen der Motor-"., welle dem Zylinder intermittierend jeweils dann zugeführt wird, wenn sich der Kolben in dem Zylinder ". zwischen dem Verdichtungshub und dem Expansionshub in der Gegend seiner oberen Totpunktstellung befindet·

Die zur Durchführung des Anlaßverfahrene gemäß der Erfindung zu verwendende Vorrichtung kann auf mannigfaltige Weise konstruiert sein. Ein besonderes, kennzeichnendes Merkmal einer solchen Vorrichtung mit einem Ventil und einer Einrichtung zum Zuliefern von Antriebegas zu mindestens einem der Zylinder der Verbrennungemaschine sowie mit einer Führungskonstruktion für das Ventil zu« Betätigen desselben in zeitlich auf die Bewegung des Kolben« in dem Zylinder abgestimmter Weise besteht jedoch darin, daß die Zuliefereinrichtung eine Druckminderöinrichtung für das Druckgas aufweist. In der Zeichnung sind das Verfahren gemäß der Erfindung und- die Vorrichtung zu deren Durchführung an Hand einiger Ausführungsbeispiele der Iet zteren veranschaulicht.

Fig, 1 ist eine schematische Darstellung der Beatandteile, die die Vorrichtung gemäß der Erfindung bilden}

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Fig· 2 let ein Axialschnitt durch ein Ventil und eine Spendeeinrichtung für eine Anlaßvorrichtungj

Fig. 3 ist ein Schnitt zrur Veranschaulichung einer kombinierten Spende- und Druckmindereinheitj

Fig. 4 ist ein Schnitt zur Veranschaulichung eines nockengesteuerten. Regel- und Druckminderventils;

Fig. 5 ist ein Schnitt zur Veranschaulichung eines weiteren nockengesteuerten Ventils;

Fig. 6 ist eine perspektivische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung, die an einem Einzylindermotor montiert ist;

Fig. 7 ist eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 6, von der anderen Seite gesehen;

Fig. 8 ist eine aufgeschnittene perspektivische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 9 zeigt einen Ausschnitt aus der gleichen Ausführungsform, von der gegenüberliegenden Seite gesehen.

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Die Grundsätze, auf denen die Erfindung beruht, sind am
besten aus FIg₉ 1 verständlich· Die Figur zeigt einen
Einzylinder-Zweitaktmotor 1 mit einem Kolben 2 in einer
Zylinderbohrung 3· Die Wand k des Zylinders hat eine Einführung 5 für eine Druckgasleitung 6, die in die Zylinderbohrung mündet, Während des Anlaßvorgangs wird dem Motor
aus einer Spende- oder Dosierkammer 7 Druckgas zugeliefert, die an jeder Seite ein VentilS8, 9 aufweist und mit einer Seite an einen Druckgasbehälter 10 und mit der anderen
Seite an ein Reduzierventil 11 angeschlossen ist. Im Prinzip sind das Ventil 9 und die Spendekammer 7 bei der Durchführung eines Anlaßvorgangs gemäß der Erfindung keine unentbehrlichen Bestandteile, sie dienen vielmehr lediglich als Zubehörteile bei der Dosierung einer geeigneten Gasmenge aus dem Behälter 10.

Der Anlaßvorgang wird dadurch eingeleitet, daß der Kolben 2 mittels einer geeigneten Dreheinrichtung an der Kurbelwelle in die Nähe seiner oberen Totpunktstellung (Fig. 1) bewegt wird. Dann wird das Ventil 9 geöffnet, und Gas
strömt in die Kammer 7« worauf anschließend das Ventil
wieder geschlossen wird. Der Gasdruck in der Kammer 7 ist nun der gleiche wie der in dem Behälter 10, und die auf
diese ¥eise in der Kammer eingeschlossene Gasmenge sollte normalerweise für das Anlassen des Motors ausreichen.

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Das Gas strömt dann unter hohem Druck durch das geöffnete Ventil 8 *n dem Druckminderventil 11, in dem eine B±uck-■in4erung erzeugt wird, so daß der Druck in der Leitung 6 zum Motor gegenüber dem Druck in dem Behälter 10 erheblich vermindert wird· Das Gas füllt den Kompreseionsraum des Motors und bewegt den Kolben beim Expandieren gegen die Kurbelwelle· Ein in der Leitung 6 angeordnetes Ventil 12, das mittels einer Kurvenscheibe o.dgl. gesteuert ist, wird nun geschlossen, worauf der Druck in dem Zylinder fortschreitend sinkt« Während der Kolbenbewegung wird in der Schwung-radmasse des Motors kinetische Energie gespeichert, und wenn das Gas in der unteren Totpunktstellung des Kolbens durch das Auspuffsystem ausgestoßen wird, ist bereits genügend Energie gespeichert, um den Kolben unter Überwindung der von der Kompression im Zylinder herrührenden Kraft in die obere Totpunktstellung su heben· Nun wird eine merklich geringere Gasmenge in den Kompressor gedrückt als in vorangegangenen Abwärtshub des Kolbens, und die Kammer ist nun voll mit Preßgasgemlsch. Bei jedem nachfolgenden Abwärtshub des Kolbens wird eine gewisse beschränkte Gaeinenge" in den Kompressionsraum gedrückt, und die Drehzahl des Motors steigt, solange der Druck in der Leitung 6 den Kompressionsdruck in der oberen Totpunktstellung des Kolbens überschreitet« Inzwischen saugt der Motor durch den Vergaser das KraftstoffgSeifemiich an, und wenn dieses Gemisch in dem Kompressionsraum gezündet wird,

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wird die Drehzahl des Motors sofort erhöht, und der Motor springt an·

Das in Fig. 1 veranschaulichte System, das eine Vielzahl von Ventilen und Dosiereinrichtungen aufweist, ist für praktische Zwecke viel zu kompliziert und ist außerdem sperrig und hat einen großen Platzbedarf· Bei der in Fig. veranschaulichten Vorrichtung sind alle Teile 7 - 9 (Fig. T). zu einer Einheit zusammengefaßt. Diese Vorrichtung dient als Dosier- oder Spendeeinrichtung und wird durch Niederdrücken des Oberteiles 13 in Tätigkeit gesetzt, der die Form eines Pedale hat· Im übrigen weist die Vorrichtung ein Gehäuse lh mit einer durchgehenden zylindrischen Bohrung 15 auf, zu der ein Leitungsanschluß Λ6 führt« der von einem Druckgasbehälter ausgeht« Der Oberteil des Gehäusegliedes ist als Führungskonstruktion 17 für den Oberteil 13 ausgebildet, der in dem Gehäuse in der Längsrichtung beweglich und mittels einer Schraubenfeder 18 nach oben zu belastet ist. In der zylindrischen Bohrung 15 ist ein Schieberkolben 19 montiert, der gegen die Innenfläche des Gehäuses mittels 0-Ringen 20, 21 und 22, 23 oben und unten abgedichtet ist. Der Schieberkolben ist in der Bohrung 15 verschiebbar, und zwischen dem Oberteil 13 und dem Schieberkolben ist eine Schraubenfeder 2k mittels eines Federführungsbolzens am oberen Ende des Schieberkolbens montiert· Der Kolben und die Wand der zylindrischen

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Bohrung bilden in der Mitte der Vorrichtung eine Kammer 26, die in der dargestellten Stellung mit dem Druckgasanschluß 16 in Verbindung steht« Die. Vorrichtung wird in Tätigkeit gesetzt, indem der überteil 13 niedergedrückt wird, so daß die leitende Verbindung zwischen der Kammer Z6 und dem Anschluß 16 unterbrochen wird· Diese letztere Verbindung wird dann durch eine Verbindung zwischen der Kammer und einem Gasauslaß 27 ersetzt, der zu einem Druckminderventil führt· Das in der Kammer eingeschlossene Gas strömt dann über dieses Ventil und andere Steuereinrichtungen zum Motor.

Ein Gegenstück zu der in Fig. 2 dargestellten Einheit ist in Fig. 3 veranschaulicht. Die Vorrichtung gemäß Fig. dient sowohl als Dosiereinrichtung als auch als Druckmindereinrichtung und ist in geeigneter Weise an einer Anbauschulter 28 an der Außenseite der Zylinderwand h montiert. Am unteren Ende 1st eine Düse 29 montiert, die in dem Schieberkolben in beweglicher Weise angeordnet ist und die mittels einer Schraubenfeder 31 gegen an den Schieberkolben vorgesehene Haken 30 nach unten zu belastet ist. Die Bohrung 15 ist in der Nähe der Schulter 28 erweitert und bildet eine Kammer 32, die mit der Zylinderbohrung 3 über eine Öffnung 33 leitend in Verbindung steht. Das untere Ende der Düse, das von einem O-Ring 3^ umgeben

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ist, springt durch diese Öffnung vor.

Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Ee sei angenommen, daß der Motorkolben 2 sich in der Nähe seiner oberen Totpunktstellung befindet. Der Oberteil 13 wird nun nach unten gedrückt, so daß seine untere Stirnfläche 35 zur Anlage an einem Flansch 36 an dem Grehäuseglied gelangt. Infolge der dabei auftretenden Bewegung des Schieberkolbens kommen die beiden Q-Ringe 20, 21 an gegenüberliegenden Seiten des Druckgasanschlusses 16 zu liegen, und der Q-Ring 22 liegt dann in dem verbreiterten Abschnitt der Bohrung 15, in dem seine dichtende Wirkung zwischen der Wand und dem Schieberkolben aufgehoben ist. Ein Teil des in der Kammer enthaltenen Gases strömt nun in die Kammer 32 und weiter

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in die Düse, von wo das Gas durch einen Kanal 37 in dem Kolben in den Kompressionsrauta gelangt« Der Kolben. 2 wird dadurch gegen die Kurbelwelle gedrückt, und die Verbindung zwischen der Düse und dem Kanal 37 wird dabei unterbrochen· Wenn der Druck in der Kammer 32 «inen gewissen vorherbestimmten Wert erreicht hat, verschiebt er den Schieberkolben unter Überwindung der Kraft der Feder 2*1 nach oben, ao daß der O-Ring 22 abermals als Dichtung zwischen der Wand und dem Schieberkolben wirksam wird und die Verbindung zwischen den Kammern

unterbrochen wird· Xn dem Maß, in dem das Gas in der Kammer mer 32 verbraucht' wird wird diese Kawsaer mit Gas aus der

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OBiGWAL INSPECTED

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Kammer 26 nachgefüllt, vorausgesetzt, daß der Druck in der letzteren Kammer den Kompressionsdruck de· Motors übersteigt. Wenn die Feder 18 den Oberteil 13 und mit ihm den Schieberkolben 19 in die dargestellte Stellung zurückführt, wird die Kammer 26 aus dem Druckgasbehälter nachgefüllt. Wenn der Motor während des beschriebenen Vorganges nicht anspringt, so kann der Vorgang durch abermaliges Niederdrücken des Oberteiles 13 gegen den Flansch 36 wiederholt werden·

Die in Fig. h veranschaulichte Vorrichtung ist derart ausgebildet, daß «ie während eines bestimmten Abschnittes der Hin-und Herbewegung des Motorkolbens Druckgas von vermindertem Druck zu liefern vermag. Die Vorrichtung kann sowohl bei Zweitakt- als auch bei Viertaktomotoren Verwendung finden· Im unteren Teil der Figur ist eine Kurvenscheibe 38 oder ein Nocken dargestellt, der mit.der Kurbelwelle oder Nockenwelle des Motors synchron umläuft und dessen Nockenflanke 39 während eines Teiles des Arbeitshubes des Motors einen Stößel kO betätigt. Die Vorrichtung ist in einem Gehäuseglied M untergebracht und'an einem Hebel kzmontierbar, mit dessen Hilfe sie beim Anlassen des Motors gegen die Kurvenscheibe schwenkbar ist, und die Vorrichtung wird zur Anlage an einem ortsfesten Widerlagen kjgebracht und anschließend in eine unwirksame Stellung bewegt· Ein in einem zylindrischen Hohlraum If*i beweglicher Kolben *»5bildet die eine Seite einer Druckminderkammer 46, deren oberer Teil mit einer Hochdruck-

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kammer 47 über eine Öffnung 48 in Verbindung steht, die mit einer mittels einer Feder 49 belasteten Ventilkugel .50 ausgestattet ist* Der Kolben 45 ist mit einem durchgehenden Kanal 41 ausgestattet und ist über eine (in der dargestellten Stellung entspannte) Schraubenfeder 52 mit dem oberen Ende des Stößels 40 verbunden« Außerdem ist der Kolben mit einem aufrechten, zugespitzten Abschnitt 53 ausgestattet, der bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens die Kugel 50 aus der Öffnung 48 aushebt.

Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise.: Wenn der Hebel nach unten gedrückt wird und der Nocken 39 die dargestellte Stellung einnimmt, wird de.r Stößel 4θ in der Vorrichtung nach oben verschoben, was zur Folge hat, daß der Kolben und die Ventilkugel ebenfalls gehoben werden, da die Feder 49 schwächer als die Feder 52 ist. Dann strömt Gas unter hohem Druck aus dem Behälter durch einen Leitungeanschluß 54 und durch die Öffnung 48 in die Druckminderkammer46 ein· Der in dieser Kammer herrschende Druck drängt den Kolben gegen die Wirkung der Feder 52 abwärts, und bei einem vorherbestimmten Druck wird die Öffnung 48 geschlossen, und diese wird wieder geöffnet, wenn der Druck absinkt. Während der Zeitspanne, in der der Stößel betätigt wird, strömt Gas durch den Kanal 51 in die Kompressionskammer des Motors über eine Leitung 55 und bewirkt eine Bewegung der Kurbelwelle und somit auch der Nockenplatte 38. Die Vorrichtung wird

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wieder geschlossen, wenn die Nockenflanke an dem Stößel vorbeigetreten 1st, und wird bei jedem Arbeitshub wieder geöffnet· Wenn der Motor anspringt, wird der Hebel, und mit ihm die ganze Vorrichtung,' nach oben geschwenkt«

Fig. 5 zeigt eine geringfügig abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Fig. k. Bei dieser Ausführungsform ist das Gehäuse 56 von einem Teil der Kurbelgehäusewand oder des Motorblocks gebildet und ist daher ortsfest· Die Vorrichtung wird durch den von dem Behälter gelieferten Gasdruck in Tätigkeit gesetzt, und daher ist in der Zuleitung 57 ein Ventil 58 vorgesehen, das geöffnet wird» wenn der Motor angelassen werden soll, und bei laufendem Motor geschlossen gehalten wird. Die in Fig. k veranschaulichte Vorrichtung ist hier vollständig in einem zylindrischen Hohlraum 59 im Gehäuse 56 untergebracht und in diesem Hohlraum in axialer Richtung beweglich« Venn Gas durch die Zuleitung 57 eingelassen wird, hat dies zur Folge, daß die ganze Vorrichtung in dem Hohlraum nach unten gedrückt wird, so daß das Ende des Stößels kO zur Anlage an der Kurvenscheibe 38 gelangt, worauf anschließend die Vorrichtung in der gleichen Weise wie die in Fig« k dargestellte Vorrichtung arbeitet« Anschließend an das Anlassen des Motors und das Schließen des Ventils 58 (während* Restgas ausleckt) wird die ganze Vorrichtung durch die von der Feder 52 ausgeübte Kraft· wieder in die dargestellte Stellung bewegt·

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Die in Fig· k und 5 veranschaulichten Vorrichtungen sind Kombinationen der Einrichtungen 11 und 12 gemäß Fig. 1· Diese Vorrichtungen können auch mit der in Fig· 2 veranschaulichten Kombinierten Einrichtung verbunden werden· In diesem Fall sollte der Gasauslaß 27 mittels einer Leitung mit dem Anschluß $k verbunden werden· Zur Erleichterung des Betriebes der Vorrichtmng gemäß Fig· k sollte die Dosieroder Spendeeinrichtung in geeigneter Weise derart montiert sein, daß bei gewünschter Betätigung der Vorrichtung der Oberteil von dem Hebel *f2 niedergedrückt wird·

Wie oben* bereits erwähnt, hat die Anwendung des Anlaßverfahrens gemäß der Erfindung den Vorteil, daß der Druckmittelverbrauch gegenüber bisher verwendeten Verfahren erheblich vermindert wird« Vergleichsweise kann erwähnt werden, daß bei dem Anlaßverfahren gemäß der Erfindung der Druckmittelverbrauch beim ersten Kolbenhub nur ca· 25 i» des Druckmittelverbrauches zum Beschleunigen des Motors beim Anlassen desselben während eines r "jeden, ι Kolbenhubes bei bekannten Verfahren beträgt« Bei den nachfolgenden Kolbenhüben werden bei dem Anlaßverfahren- gemäß der Erfindung nur ca· 5 # der genannten Druckmittelmenge verbraucht, um nach einer Anzahl weiterer Kolbenhübe den Motor anzulassen· Der Gesaratverbrauch betrügt daher ca» die Hälfte des Verbrauches bei Anwendung bisher bekannter Verfahren«

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ORIGINAL SNSPECTED

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Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2 wird eine vorherbestimmte Menge an Druckmittel getrennt,was von Vorteil bei Zweitaktmotoren sein kann« die normalerweise beim Antrieb mit einem nicht-brennbaren Antriebsgas nicht anspringen. Wenn jedoch das getrennte Antriebsgas verbraucht 1st, läuft die Motorwelle mit einer beträchtlichen Drehzahl um, die ausreicht, die Zündung des Kraftstoffgemisches für die Verbrennung einzuleiten« Ein Verfahren, den Motor beim Antrieb durch Antriebsgas zum Anspringen zu bringen, besteht darin, daß der Vergaser mit Kraftstoff überdosiert wird. XmrüFalIe von Viertaktmotoren, bei denen zwischen den Arbeitshüben jeweils ein Auspuffhub stattfindet, sind die Möglichkeiten des Zündens des Brenngemisches während des Antriebs besser, und daher kann die Anlaßvorrichtung in Tätigkeit gehalten werden, bis der Motor anspringt. Zum Beschränken der zugilieferten Antriebsgasmenge können anstatt der Dosier- oder Spendekammer andere Hilfseinrichtungen verwendet werden; beispielsweise kann anstelle des Ventile 58 (Fig. 5) ein zeitabhängig gesteuertes Ventil vorgesehen sein, das die Gaszufuhr zur Anlaßvorrichtung in vorherbestimmten Zeitintervallen unterbricht. Diese vorherbestimmten Zeitintervalle können eine solche Dauer haben, daß der Motor auf eine bestimmte Drehzahl beschleunigt wird, bei der die Zündung normalerweise erfolgt. Eine andere Möglichkeit, besteht darin, an.der Motorwelle einen Umdrehungszähler oder einen Drehzahlmesser anzubringen, der nach einer festgelegten Zahl von Umdrehungen

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oder bei einer bestimmten Drehzahl das Schließen des Ventils bewirkt.

Der Motor gemäß Fig. 6 ist ein Einzylinder-Zweitakttnotor mit horizontal liegende« Zylinder 60 und einer nach oben gewendeten Kurbelgehäusestirnwand 61. Der Motor hat eine durchgehende Kurbelwelle, deren oberes Ende 62 in der Figur dargestellt ist» Am anderen Ende der Kurbelwelle, am unteren Ende des. Motors, ist ein Schwungrad montiert, und dieses Kurbelwellenende trägt außerdem Einrichtungen zum Fortleiten von Energie von dem Motor. Zur Zylinderbohrung rührt durch die Zylinderwand eine Zuführung 63 für eine Preßgasleitung 6*1, die ungefähr in der Mitte der Zylinderbohrung mündet. Die Leitung steht über einen (nicht dargestellten) Kanal in dem Kolben mit dem Kompressionsraum des Zylinders in Verbindung. Der Kolben öffnet diese Verbindungsleitung in der Gegend seiner unteren Totpunktstellung innerhalb eines gewissen Winkelbereiches der Kurbelwellendrehung, wie oben beschrieben. Das Antriebsgas gelangt aus einem Druckgefäß 65 durch eine Leitung 66 zu einem Ventil 67 mit ausgeprägten Schließ- und Offenstellungen, und die Leitung 6k leitet das Antriebsgas von diesem Ventil zum Zylinder.

Die Anlaßvorrichtung selbst ist an einer Platte 68 montiert, die oberhalb des Kurbelgehäuses liegt, und weist zwei Abschnitte

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auf, zu denen das genannte Ventil mit einem zylindrischen Ventilgehäuse und eine zylindrische Einrichtung 69 für die Bewegungsübertragung gehören, welch letztere mit dem Ventilgehäuse koaxial angeordnet ist und mit einer Welle 70 ausgestattet ist, an deren äußerem Ende eine Dreheinrichtung 71 vorgesehen ist.°&er Übertragungseinrichtung zu dem genannten Ventil erstreckt sich eine Betätigungswelle 72,und das Ventil ist durch Drehung der Welle.72. in die geöffnete bzw· geschlossene Stellung bewegbar. Das Ventilgehäuse ist an der Platte fest mittels eines Halters 73 montiert, und die Übertragungseinrichtung ist in einer Lagerkonsole Jk drehbar gelagert« ν '■■■-.

Die Übertragungseinrichtung 69 ist in Fig. 6 im Schnitt gezeigt, und weist, wie ersichtlich, drei koaxiale Abschnitte auf, von denen der hintere 75 in. den Mittelabsehnitt 76 eingepreßt ist und der vordere 77 in. dem mittleren Abschnitt ^:

gelagery. Der Abschnitt 75 ist mit der Welle 70 verbunden und weist einen zylindrischen Schaft 78 auf, der gegen den mittleren Abschnitt einwärtsgewendet ist· Der vordere Abschnitt 77 ist außen mit drei gleichen Segmenten 79» 80, 81 und dazwischenliegenden Aussparungen von gleicher Größe wie diese sowie mit einem zum mittleren Abschnitt einwärtsgewendeten zylindrischen Schaft 82 ausgestattet. Der mittlere Abschnitt ist außen mit einem Nocken 83 mit einer allmählich ansteigenden Vorderflanke 8^ und einer steil abfallenden

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Hinterflanke 85 ausgestattet· Xn dem mittleren Abschnitt zwischen dem genannten vorderen und hinteren Abschnitt ist eine sogenannte Bendix-Feder 86 angeordnet, deren hinteres Ende den Schaft 78 umgibt und mit diesem fest verbunden ist. Der vordere Abschnitt der Feder umgibt den Schaft 82 und kann infolge eines kleinen Spieles zwischen der Feder und dem Schaft im Qegen-Uhrzeigersinn in bezug auf den Schaft gedreht werden, wird jedoch bei Drehung im Uhrzeigersinn um den Schaft herum gespannt» Die Feder läßt sich also spannen, indem der Handgriff (Schlüsselgr&ff) 71 in Uhrzeigersinn gedreht wird, wenn der vordere Abschnitt 77 festgehalten wird, rutscht jedoch auf dem Schaft 82, wenn der Griff im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird·

An einem ortsfesten Scharnier 87, das sich unter rechtem Winkel zu der Platte erstreckt und eich außerhalb des Mittelabschnitt es befindet, ist ein Sperrarm schwenkbar gelagert, der mit einem Sperrzahn 88 ausgestattet ist, der in die Sektoren 79 - 81 einzugreifen vermag. Der Arm steht unter der Belastung einer Feder 89 in Richtung auf die Segmente und wird aus dem zunächstgelegenen Segment durch den Nocken 83 ausgehoben_f der den Arm betätigt, wenn der mittlere Abschnitt gedreht wird. Während des ersten Teiles dieser Drehbewegung wird der vordere Abschnitt 77 von dem Sperrzahn in ortsfester Lage gehalten, und die Feder wird gespannt und speichert die beim Drehen des Handgriffes entgegen der

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Wirkung der Feder (von Hand) aufgewendete Energie« Anschließend an das Drehen des mittleren Abschnittes um ca. 90 wird der Arm von dem Segment genügend weit abgehoben, so daß der Sperrzahn 88 mit dem Segment außer Eingriff gelangt, und dann wird der vordere Abschnitt 77 mittels der Feder gedreht, und über die Welle 70 wird auf dae Ventil eine betätigende Bewegung übertragen, die das Öffnen des Ventils bewirkt. '

Die Vorrichtung ist auch dazu geeignet, das Schließen dee Ventile herbeizuführen« Die Teile, die diese Schließbewegung des Ventile einleiten, sind zwischen dem vorderen Abschnitt 77 und dem Ende der Kurbelwelle montiert und sind in Fig. 6, zum Teil geschnitten, dargestellt* Zwei Platten, nämlich eine obere 90 und eine untere 91 sind in verschiebbarer Weise an einem Stift 92 befestigtuund erstrecken sich unter rechtem Winkel zum Ende der Kurbelwelle« Die obere Platte ist gegabelt und weist zwei Zinkenglieder 93 auf, die um das Ende der Kurbelwelle herumgreifen, an dem bündig mit den Zinkengliedern eine Exsenterplatte 9^ montiert ist. Die andere Hälfte der Platte weist ein Schaftglied 95 auf, in dem ein ovales Loch 96 angeordnet ist, das eine Bewegung der Platte nach vorn und hinten gegen das Ende der Welle ermöglicht. In der vorderen Stellung liegen die Zinkenglieder unter der Wirkung zweier Federn 97 an dem Exzenter an und werden bei der Drehung der Kurbelwelle veranlaßt, eine

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schwingende Bewegung auszuführen. Etwa in der Mitte der Platte ist ein Stift 98 montiert, der sich nach unten gegen die untere Platte erstreckt und der bei Drehung der Kurbelwelle infolge des Eingriffs der Zinkenglieder mit dem Exzenter eine kombinierte, schwingende und hin? und hergehende Bewegung ausführt.

Die untere Platte ist mit einem Schaftglied 99 mit einem ovalen Loch 100 sowie mit einem mit Zähnen versehenen Segmentteil 101 ausgestattet, mit dem der Stift 9& zusammenwirkt· Ebenfalls an dem Schaftabschnitt montiert sind ein nach oben vorspringendes hinteres Stück 102, mit dem die Segmente 79 - 81 während der Drehung des vorderen Abschnittes 77 zusammenwirken, und eine Einhängevorrichtung für eine Feder 103, die die Platte von dem Kurbelwellenert,de fortzieht. Venn die Platte in der genannten Richtung gezogen wird, wird die obere Platte veranlaßt, sich mit jener gemeinsam zu bewegen, da der Schaft 98 durch einen Mitnehmer 10^ an dem gezähnten Segmentabschnitt 101 mitgenommen wird und die Feder 103 stärker ist als die Summe der Kräfte der gezähnten Federn 97.

Die Schließvorrichtung arbeitet in der folgenden Weiset Wenn der Sperrzahn 88 mit der Widerlagerfläche des Segments 79 außer Eingriff gelangt und der vordere Abschnitt 77 durch die Bendix-Feder #6 gtdreht wird, stiii^t die Kante des Segmentes

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an dem hinteren Stück 102 an und bewegt die untere (und mit ihr auch die sie begleitende obere) Platte unter Überwindung der Wirkung der Feder 103 gegen die Kurbelwelle, bis die äußere Bndkantenfläche des ovalen Loches TOO mit dem Stift 92 zur Berührung gelangt« Die Gabelzinken 93 werden zur Anlage an dem Exzenter gebracht, und wenn die Kurbelwelle sich infolge des Anlassens des Motors dreht, treibt der Stift 98 für jeden Umlauf der Kurbelwelle das gezähnte Segment um einen Zahn gegen die eine der beiden Selten· Das hintere Stück, das eine Krümmung um den Stift 92 als Mittelpunkt aufweist, gleitet fortschreitend unter dem Druck von der Widerlagerkante des Segmentes in einer entgegengesetzten Richtung, und wenn die Endkante an dem Segment vorbeigetreten ist, wird der Stift freigegeben, so daß der vordere Abschnitt 77 sich um einen gewissen Winkel weiterdrehen kann· Das Ventil wird auf diese Weise wieder geschlossen, die Feder 103 führt die Platten in ihre Ausgangsstellung zurück, die Dreheinrichtung 71 wird in ihre ursprüngliche Stellung zurückgebracht, und der Motor saugt nun durch den Vergaser Kraftstoff an und springt an· Der Drehgriff 71 wird im Gegenuhrzeigersinn in seine Auegangsstellung zurückgedreht, während der vordere Abschnitt 77 seine Stellung beibehält· Dies wird dadurch erreicht, daß die Bendix-Feder an dem Schaft 82 rutscht, und daß das Segment 79, das an dem Widerlager 102 vorbeigedreht worden ist, nun von der anderen Seite her an diesem angreift. Wenn der

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Versuch, den Motor anzulassen, gescheitert ist, wird der Vorgang wiederholt, indem der Drehgriff abermals im Uhrzeigersinn gedreht wird und die Anschlagkante des Segmentes 80 nun mit dem Sperrzahn 88 im Eingriff steht. Bei einem nächsten Anlaßvorgang befindet sich das Segment 81 in der gleichen Betriebsstellung, und bei späteren Anlaßvorgangen gelangen dies· drei Segmente jeweils nacheinander in die Betriebsstellung und zum Eingriff mit dem Sperrsahn bzw. dem hinteren Stück.

Die in Fig. 8 veranschaulichte AusfUhrungsform stellt eine Verbesserung der oben beschriebenen AusfUhrungsform dar,da die Bewegungsspeioherfeder sich bei diesem Aueführungsbeispiel in vorgespanntem Zustand befindet und daher bei gleichem ' Teraionswinkel eine größere Energiemenge zu speichern vermag als die nicht vorgespannte Feder· Die Ausführung»*· form gemäß FAg, 8 ist jedoch der oben beschriebenen AusfUhrungsform äußerlich ähnlich, und die Sperreinrichtung arbeitet in der für das vorig· Ausführungebeispiel beschriebenen Weise· Xn dem mittleren Abschnitt J6 ist eine Schraubenfeder iOk vorgesehen, deren beide-. Enden befestigt sind, nämlich das vordere Ende am vorderen Abschnitt 77 und das hintere Ende an einem Kupplungsglied 105. Von dem vorderen Abschnitt'erstreckt sich in den mittleren Abschnitt eine ¥elle 106, die mit in Querrichtung liegenden Knaggen

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107 ausgestattet ist, die mit nach außen vorspringenden' Schultern 108 an dem Kupplungeglied zusammenwirken· Die Feder ist um einen gewiesen Winkel verwunden und ist bestrebt, die Abschnitte 77 und 105 in bezug aufeinander zu verdrehen. Diese Drehung wird durch die Knaggen 107 verhindert, die zu diesem Zeitpunkt an den Schultern 108 anliegen. Am gegenüberliegenden Ende des Kupplungsgliedes sind mehrere Zähne 109 (in gleicher Anzahl wie die Segmente 79 ,.-81) vorgesehen, mit denen entsprechende Zähne 110 an einem zweiten Kupplungsglied 1Φ1 angreifen, wenn eine Drehung im Uhrzeigersinn erfolgt. Dieses Kupplungsglied kann unter Überwindung der Wirkung einer Feder 112 an einer Welle 113, die sich von dem Kupplungsglied 105 aus erstreckt, in axialer Richtung bewegt werden, und wenn der Abschnitt im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, überholen die Abschnitte 105, 111» die als Schraubkupplung ausgebildet sind, in solcher Weise, daß sie in bezug aufeinander eine abweichende Winkelstellung einnehmen. Der Abschnitt 111 ist mit dem hinteren Abschnitt 75 mittels ^uerstifteri 11*4 verbunden, die in langsverlaufende Nuten 1 15 in dem hinteren Abschnitt vorspringen.

Diese abgewandelte Ausführungsform der Erfindung arbeitet wie folgtί Wenn der Handgriff 71 (Fig. 6) im Uhrzeigersinn gedreht wird, folgen die Kupplungsglieder 105, 111 dieser 13ewegune, v^W i die Schultern 10H mit den Knaggen 107 außer

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Eingriff gebracht werden, welch letzterer, ähnlich dem vorderen Abschnitt 771 seine Stellung beibehält, vorausgesetzt daß die Sperre 88 wirksam ist. Die Sperre wird jedoch, wie bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel, nach einer gewissen Verdrehung des Drehgriffes 71 gelöst, und dann wird der vordere Abschnitt um einen Winkel bis zur Hinterkante 102 der unteren Platte 91 (Fig· 7) gedreht. Anders als bei dem zuerst beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel, bei dem die Feder 86 der Drehung einen allmählich zunehmenden Widerstand entgegensetzt, steht bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung einer Drehung des Drehgriffes 71 der Widerstand der Feder 1θ4 sofort entgegen. Durch die Vorspannung der Feder wird also der bei dem ersten Ausführungsbeispiel auftretende, einleitende, nicht nutzbare Teil des Verdrehungswinkels vermieden, und die erforderliche Drehung kann erfolgen, ohne daß es notwendig ist, mit der Hand an dem Drehgriff "nachzugreifen" um die Drehung zuendezuführen« Der Drehgriff erhält auf diese Weise auch eine festgelegte Ausgangsstellung, die durch die Anlage der Schultern 108 an den Knaggen 107 festgelegt ist.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung können natürlich ohne Abweichen vom Erfindungegedanken abgewandelt werden. Die Erfindung kann auch bei Mehrzylindermotoren angewendet werden, ohne daß die Notwendigkeit besteht, jeden

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einzelnen Zylinder mit einer Anlaßvorrichtung auszustatten. Für die Versorgung meherer Anlaßvorrichtuhgen mit Gas kann ein Gasverteilungsventil vorgesehen sein. Der Handgriff kann durch ein Pedal, durch einen Druckgriff oder einen Zuggriff ersetzt werden, die für die Erzeugung einer Drehbewegung mit einer Schrauben- oder Wendelnut ausgestattet sind. Eine solche Schraubennut oder dergleichen kann auch an der Außenseite der Vorrichtung zum Umsetzen der Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung vorgesehen sein, wenn bei dem verwendeten Ventiltyp eine solche Bewegung erfoiderlich ist. Der oben beschriebene umdrehungszähler kann natürlich abgewandelt werden oder durch eine herkömmliche Zähleinrichtung ersetzt werden. Die Zählvorrichtung kann übrigens ganz entfallen, wenn beispielsweise zum Unterbrechen des Gasstromes bei Erreichen einer gewissen Drehzahl ein Fliehkraftregler o.dgl, angeordnet wird. Abwandlungen dieser Art sind ohne Abweichen vom Erfindungen gedanken möglich.

Patentansprüche

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Claims (1)

1. - 26 Patentansprüche

   ΐΓ\ Verfahren zum Anlassen von Verbrennungsmotoren mittels eines auf hohen Druck komprimierten Antriebsgases, das als Antriebsquelle in mindestens einem der Zylinder des Motors zum Einleiten einer Anlaßbewegung verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruck vermindert wird und das Antriebsgas mit dem so verminderten Druck während mehrerer Umdrehungen der Motorwelle dem Zylinder intermittierend jeweils dann zugeführt wird, wenn sich der Kolben in dem Zylinder ' , zwischen dem Verdichtungshub und dem Expansionshub in der Gegend seiner oberen Totpunktsteilung befindet.

   Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Antriebes durch das Antriebsgas dem Motor zusätzlicher Kraftstoff zugeliefert wird und der Antrieb fortgesetzt wird, bis der Motor anspringt,

   '}.> Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor während mehrerer Umdrehungen auf eine bestimmte Drehzahl beschleunigt wird und dann der Antrieb mittels Antriebsgas beendet wird«

   ^₉ Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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   die Zulieferung von Antriebsgas, nach Erreichen einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen der Motorwelle beim Antrieb des Motors mittels des Antriebsgases unterbrochen

   wird.

   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulieferung des Antriebsgases nach fcrfolgtem Antrieb des Motors mittels des Antriebsgases während einer festgelegten Zeitspanne unterbrochen wird.

   6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,mit einem Ventil und einer Einrichtung zum Zuliefern von Antriebsgas zu mindestens einem der Zylinder des Motors und mit einer Fuhrungekonstruktion für das Ventil zur Betätigung desselben in auf die Bewegung des Kolbens in dem Zylinder seitlich abgestimmter Weise, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuliefereinrichtung eine üruckmindereinrichtung (11) für das Antriebsgas aufweist.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuliefereinrichtung auch eine Dosierkammer (7) für das Antriebsgas mit je einer Ventileinrichtung (8, 9) zu beiden Seiten derselben aufweist.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmindereinrichtung und die Dosierkammer zu einer

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   - 28 Einheit (19» 32, 26) zusammengefaßt sind.

   9, Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmindereinrichtung mit dem Ventil zur Bildung einer Einheit (k6, 50) einstückig zusammengefaßt ist.

   10, Vorrichtung nach Anspruch 91 dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit an einem Hebel (hz) montiert ist und gegen

   ψ eine umlaufende Kurve us eheibe (38) schwenkbar ist, die

   das Ventil steuert,

   11, Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit als Kolben ausgebildet ist, der in einem Zylinder (59) angeordnet und in diesem mittels des Gasdruckes zwischen einer unwirksamen Stellung und einer Arbeitsstellung verschiebbar ist und daß das Ventil in dieser letzteren Stellung mittels einer Kurvenscheibe (38) betrieben ist,

   12, Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit in der Nähe des Zylinders des Moto.rs montiert ist und mit einer Einführung (32) in der Zylinderwand (k) in Verbindung steht,

   13, Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein in dem Kolben (2) angeordneter Kanal (37) den Zulie-

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   ferungskanal für das Antriebsgas in den Zylinder (3) oberhalb des Kolbens bildet, wenn sich der Kolben in der Gegend seiner oberen Totpunktstellung befindet.

   Vorrichtung naph Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal mit einem Rückschlagventil ausgestattet ist,

   » Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuliefereinrichtung auch eine Dosiereinrichtung (ä$) einschließt.

   16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet j daß mehr als einer der Zylinder des Motors mit einer Alilaßvorrichtung mit einer Zulieferungseinrichtung für das Antriebsgas ausgestattet sind und daß diese Zulieferungseinrichtung auch mindestens eine Verteileinrichtung aufweist»

   17» Vorrichtung nach Anspruch 6, gekerinzelehnet durch eine Dreheinrichtung, ein von dieser Dreheinrichtuhg betätigbares Spendeventil für die Abgabe von Antriebsgas unter Druck zu mindestens einem Zylinder des Motors!.mindestens einen ersten und einen zweiten, getrennt drehbaren Abschnitt (76, 77) ,die hintereinander angeordnet sind, eine bewegungsspeichernde Einrichtung (86; 104·), die zwischen diesen Abschnitten angeordnet ist, und eine lösbare Sperr-

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   einrichtung (88), die an dem zweiten Abschnitt angreift, der mit der Dreheinrichtung des Spendeventils verbunden ist.

   18» Vorrichtung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung durch Drehung des ersten Abschnittes in der einen Richtung lösbar ist.

   Ψ 19» Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegungsspeichernde Einrichtung eine dem ersten Ab-' schnitt mitgeteilte Drehbewegung in einer Richtung, in der die Sperreinrichtung freigegeben irird, speichert und daß eine Überholkupplung (82, 86} 105, 111) zwischen den Abschnitten eine Bewegungsspeicherung in der anderen Drehrichtung verhindert.

   20» Vorrichtung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß t zusätzlich zu der Sperreinrichtung auch eine lösbare Anschlageinrichtung (102) für den zweiten Abschnitt vorgesehen ist und in einem Winkelabstand in der Freigabe-Drehrichtutig hinter der Sperreinrichtung liegt.

   21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt mit radial vorspringenden Widerlagern (79, 81) ausgestattet ist, die sowohl mit der Sperreinrichtung als auch der Anschlageinrichtung zusammenzuwirken vermögen.

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   22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelabstand zwischen der Sperreinrichtung und der Anschlageinrichtung der Verdrehungswinkel ist, der zum Offnen des Spendeventile erforderlich ist.

   23. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung mit einem Umdrehungszähler (90, 91) kombiniert ist und so ausgebildet ist, daß sie den zweiten Abschnitt (77) nach Erreichen der vorgegebenen Anzahl von Kurbelwellenumdrehungen freigibt.

   2U. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Umdrehungezähler zum gleichen Zeitpunkt mit der Kurbelwelle in Verbindung setzbar ist, in den eine beliebige der Widerlagereinrichtungen (79 - 81) des zweiten Abschnittes mit der Anechiageinrichtung zur Berührung gelangt.

   25· Vorrichtung nach Anppruch 2k, dadurch gekennzeichnet, daß der Umdrehungszähler sub gleichen Zeitpunkt, mittel« einer Rückführeinrichtung (10*») automatisch von der Kurbelwelle trennbar ist, in dem das Widerlager nit der Anschlageinrichtung außer Berührung gebracht wird.

   .26. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet» daß die Widerlager ua den zweiten Abschnitt herum verteilt angeordnet sind, wobei der Teilungswinkel dem

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   gesamten, zum Öffnen und Schließen des Ventils erforderlichen Drehwinkel der Ventilbetätigungseinrichtung gleich istt

   27· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsspeichernde Einrichtung eine Bendix-Feder (86) ist, die zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt angeordnet ist,

   28. Vorrichtung nach Anspruch 27» dadurch gekennzeichnet, daß die Bendix-Feder bei Drehung des ersten Abschnittes in der Freigaberichtung fest mit dem ersten und dem zweiten Abschnitt verbunden ist, hingegen bei Drehung des ersten Abschnittes in der entgegengesetzten Drehrichtung von mindestens einem der Abschnitte gelöst ist.

   29· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die*bewegungsspeichernde Einrichtung eine Schraubenfeder (10^) 1st, deren Enden an dem ersten bzw. zweiten Abschnitt befestigt sind, und daß die Kupplung eine Schraubkupplung (Überholkupplung) ist, die schräge Zähne für den Freilauf in der genannten anderen Drehrichtung aufweist.

   30· Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder vorgespannt und mittels einer zwischen

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   dem ersten und dem zweiten Abschnitt angeordneten Rücklaufsperre ( 107» 108), die ein weiteres Spannen der Schraubenfeder jedoch gestattet, in vorgespanntem Zustand·

   gehalten ist_g - -

   31· Vorrichtung nach Anspruch 21 und 29 $ dadurch gekennzeichnet, daß die Zähnezahl der Überholkupplung die gleiche ist wie die Anzahl der Widerlager (79 - 81) an dem zweiten Abschnitt»

   32» Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß für die Drehung des ersten Abschnittes eine Druck- oder Zugeinrichtung vorgesehen ist, die für die Umwandlung einer geradlinigen Bewegung in eine Drehbewegung mit Schraübennuten oder tjewindegängen ausgestattet ist*die mit einer dem ersten Abschnitt zugeordneten Gewindebuchse , in Antriebsverbindung stehen.