DE2120141A1 - Pneumatically operated starter - Google Patents
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Description
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Albert FAUXAlbert FAUX
27, Allee de Cormeilles SANNOIS (Frankreich)27, Allee de Cormeilles SANNOIS (France)
Pneumatisch betriebener Anlasser.Pneumatically operated starter.
Die Erfindung betrifft einen pneumatisch betriebenen Anlasser zum selbsttätigen Fernanlassen von Wärmekraftmaschinen mittels einer pneumatischen Anlaufeinrichtung.The invention relates to a pneumatically operated starter for automatic remote starting of heat engines by means a pneumatic start-up device.
Manche Wärmekraftmaschinen, wie beispielweise Gasturbinen, sind mit pneumatischen Anlassern versehen. So kann eine Umlauf-Wärmekraftmaschine mit zylindrischem Zahnradvorgelege durch verdichtete Luft angelassen werden. Dabei ist das Angriffsritzel für den Anlasser unter der viirkung einer pneumatischen Hegel einrichtung axial verschiebbar und überträgt dann den Antrieb auf denSome heat engines, such as gas turbines, are provided with pneumatic starters. So can a circulation heat engine can be started with a cylindrical gear reduction by compressed air. The attack pinion is for the starter under the action of a pneumatic Hegel device axially displaceable and then transmits the drive to the
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- 2 Zahnkranz des Antriebsrades der Wärmekraftmaschine.- 2 ring gear of the drive wheel of the heat engine.
Die erforderliche Druckluft wird dabei einem Hilfsbehälter oder einem vorhandenen Druckluftnetz entnommen, wie es beispielsweise in Bergwerken, Steinbrüchen, Werften oder anderen Industrieanlagen vorhanden ist.The required compressed air is an auxiliary container or taken from an existing compressed air network, for example in mines, quarries, shipyards or other industrial facilities is available.
Auch bei Generatoren und Hilfsanlagen für diese kennt man selbsttätige, pneumatisch betriebene Anlaßeinrichtungen für tfarmekraft-™ maschinen. Diese Einrichtungen sind dabei oft elektromechanischEven with generators and auxiliary systems for these one knows automatic, pneumatically operated starting devices for tfarmekraft- ™ machinery. These devices are often electromechanical
arbeitend ausgebildet und dabei in der Regel umfangreich. Sie bereiten dabei auch oft noch im Betrieb Schwierigkeiten, Bei ihnen besteht beispielsweise eine Kurzschlußgefahr beim Arbeiten in gefährlicher Athmosphäre, die dann zur Explosion führen kann. Auch läßt die Verwendung elektrischtr Steuereinrichtungen ein schnelles Ausbessern ohne Fachkräfte nicht zu. Diese bekannten Ausbildungen haben ferner den Man gel, daß sie erschütterungsemffoindlich sind.trained and usually extensive. They often cause difficulties in operation, too for example, there is a risk of short circuits when working in a dangerous atmosphere, which can then lead to an explosion. The use of electric control devices also allows for quick repairs without skilled workers are not possible. These known designs also have the man gel that they are sensitive to vibrations are.
Bs gibt ferner noch pneumatisch betriebene Anlaßeinrichtungen für Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung, die aber ebenfalls umfangreich und verwickelt im Aufbau sind.There are also pneumatically operated starting devices for internal combustion engines, but that too are extensive and complex in construction.
Die Ausbildung nach der Erfindung vermeidet die den bekannten Vorschlägen anhaftenden Mängel und führt zu einer pneumatischen Anlaßeinrichtung für Wärmekraftmaschinen, die einfach im Aufbau, betriebssicher, wenig umfangreich ist und sich durch große Betriebssicherheit auszeichnet. Die Ausbildung nach der ErfindungThe training according to the invention avoids the deficiencies inherent in the known proposals and leads to a pneumatic one Starting device for heat engines, which are simple in construction, operationally reliable, is not very extensive and is characterized by high operational reliability excels. The training according to the invention
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erfordert nur geringe Wartung. Der Abbau und der Austaeusch einzelnder Teile kann im Falle einer Störung durch Hilfskräfte erfolgen .requires little maintenance. The dismantling and exchange of individuals Parts can be done by assistants in the event of a malfunction .
Die pneumatische Einrichtung nach der Erfindung gibt die Möglichkeit des Anlassens aus der Ferne einer Wärmekraftmaschine mit einem beliebigen pneumatischen oder elektrischen Signal, wie etwa beim Ausbleiben des elektrischen Stromes bei einer Panne, oder beim Anhalten der Wärmekraftmaschine bei einem anderen Signal, wenn etwa der Strom wieder fließt. Mit der Ausbildung nach der Erfindung besteilt ferner die Möglichkeit, den pneumatischen Anlasser anzuhalten, wenn die Wärmekraftmaschine wirksam angelassen ist oder wenn das Anlassen nur für eine vorbestimmte Zeit erfolgt. Die Anlaßeinri rhtung nach der Erfindung kann auch mit einem ^larmgerät versehen sein, das selbsttätig etwa bei einem unerwarteten Halt der ifärmekraf tmaschine einsetzt und bevor der Stromanschluß wieder hergestellt ist.The pneumatic device according to the invention gives the possibility remote starting with a heat engine any pneumatic or electrical signal, such as For example, if there is no electrical current in the event of a breakdown, or if the heat engine is stopped in the event of another signal, if, for example, the electricity flows again. With the training according to the invention there is also the possibility of the pneumatic starter stop when the heat engine is effectively started or when starting is only for a predetermined time. The starting device according to the invention can also be equipped with an alarm device be provided, which starts automatically for example in the event of an unexpected stop of the ifärmekraf tmaschine and before the power connection again is made.
Die neue Einrichtung nach der Erfindung umfaßt ein Hauptventil, das für Fernbedienung eingerichtet sein kann, etwa durch ein elektrisches oder pneumatisches Signal. Dieses Hauptventil versorgt, wenn es offen ist, eine Schraubenwinde zur Steuerung der Verteilung des Brennstoffes für die Wärmekraftmaschine. Es versorgt auch ein Steuerventil für die G-eschwindigkei tsregelung der Wärmekraftmaschine. Dieses Steuerventil ist im allgemeinen offen und unterbricht den pneumatischen Kreis, sobald die Wärmekraftmaschine eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht hat. Am Ausgang des Steuer-The new device according to the invention comprises a main valve, which can be set up for remote control, for example by an electrical or pneumatic signal. This main valve supplies if it is open, a screw jack to control the distribution of the fuel for the heat engine. It supplies also a control valve for the speed regulation of the heat engine. This control valve is generally open and interrupts the pneumatic circuit as soon as the heat engine is activated has reached a certain speed. At the output of the control
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ventils befindet sich eine drei Elemente umfassende logistische dynamische Einheit, die die Möglichkeit zu einer regelbaren Drosselung gibt als Funktion "zu" und als Punktion "aus". Der erste Eingang des Elements "zu" ist an das Steuerventil angeschl&ssen unter Zwischenschaltung der Einrichtung zur regelbaren Drosselung, wobei eine Serienschaltung vorliegt. Der zweite Einlaß des Elementes "zu" ist unmittelbar an das Steuerventil angeschlossen. Das Element "aus" ist in Serie geschaltet mit dem Ausgang des Elements "zu" und außerdem unmittelbar an das Steuerventil angeschlossen. Der Ausgang des Elements "aus" ist an die Steuereinrichtung zur Inbetriebnahme der Pernsteuereinrichtung angeschlossen. valve, there is a three-element logistical structure dynamic unit that provides the option of adjustable throttling as a "closed" function and "off" as a puncture. The first The input of the element "closed" is connected to the control valve with the interposition of the device for controllable throttling, a series connection being present. The second inlet of the element "closed" is directly connected to the control valve. The "off" element is connected in series with the output of the "closed" element and also directly connected to the control valve. The output of the element "off" is to the control device connected for commissioning the personal control device.
Zur Inbetriebnahme der neuen pneumatischen Anlaßeinrichtung wird das Hauptventil geöffnet. Die Anlaßvorrichtung wird entweder von dem die Geschwindigkeit steuernden Ventil angehalten, wenn die Wärmekraftmaschine angesprungen ist, oder durch Schließen des pneumatischen Kreises durch das Element "aus", dessen Eingang ein Signal am Ende der Verzögerung erhält.To put the new pneumatic starting device into operation the main valve is open. The starting device is either from the valve controlling the speed is stopped when the heat engine has started, or by closing the pneumatic circuit through the "off" element, the input of which receives a signal at the end of the delay.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Ausbildung nach der Erfindung ist der Ausgang des Elementes "zu" an ein Alarmgerät angeschlossen, das zugeschaltet wird, wenn die Wärmekraftmaschine nicht nach einer vorbestimmten Zeit angesprungen ist. Das Alarmgerät wird ferner wirksam, wenn die Wärmekraftmaschine aus irgend einem Grund ausfällt und das Hauptventil offen bleibt. Dann öffnet sich auch das Steuerventil und das Alarmgerät wird von dem ElementIn a preferred embodiment of the training after Invention, the output of the element "to" is connected to an alarm device that is switched on when the heat engine has not started after a predetermined time. The alarm device is also effective when the heat engine from any fails for a reason and the main valve remains open. Then the control valve opens and the alarm device is activated by the element
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"z-u" für die Zeit der Verzögerung gespeist."z-u" fed for the time of the delay.
Nach einer anderen Ausführungsform umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung außerdem oberhalb des Hauptventils einen von Hand gesteuerten Unterbrecher, der die Möglichkeit gibt, schnellstens die Zufuhr verdichteter Luft zu unterbrechen und damit das AIaEmgerät wieder stillzusetzen. Auch kann in Serie mit dem pneumatischen Kreis oberhalb des Hauptventils ein Luftfilter vorgesehen sein, das ein Verschmutzen der verschiedenen Ventile und der Ιο- Λ According to another embodiment, the device according to the invention also comprises a manually controlled breaker above the main valve, which enables the supply of compressed air to be interrupted as quickly as possible and thus to shut down the AIaEmgerät again. An air filter can also be provided in series with the pneumatic circuit above the main valve to prevent contamination of the various valves and the Ιο- Λ
^istischen Elemente verhütet.^ istic elements prevented.
Kaca einer vorteilhaften Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Vorrichtung von einer Druckmittelquelle gespeist, die Druckluft von 5-8 atü liefert. Dies gibt die Möglichkeit, die Steuermittel für die Förderung des Brennstoffs leicht in Betrieb zu setzen, die pneumatische Anlaßeinrichtung in Betrieb zu nehmen, ohne daß Kraftverstärker erforderlich sind.Kaca an advantageous embodiment is the invention Device fed by a pressure medium source, which supplies compressed air from 5-8 atü. This gives the opportunity to control the funds easy to put into operation for pumping the fuel, to put the pneumatic starting device into operation, without the need for power amplifiers.
ITacn einer anderen Aus füh rungs form dient zum Betätigen des pneu- _Another embodiment is used to operate the pneumatic _
matischen Anlassers der Wärmekraftmaschine Druckluft von etwa atü, die durch einen Druckminderer geleitet wird, in dem dann der Druck auf etwa 6 atü herabgemindert wird, bevor er die logistischen Steuergeräte beeinflußt.matic starter of the heat engine compressed air of about atü, which is passed through a pressure reducer, in which the pressure is then reduced to about 6 atü before the logistic Control units influenced.
Auch kann nach einer weiteren Abwandlung in der Ausbildung des Erfindung ge gen Standes das Detektorventil oberhalb des zweiten Eingangs des Elementes "zu" vorgesehen sein, wobei dann das Ver-' zögerungselement von aeiu Hauptventil aus versorgt wird. Eine Lei-Also, after a further modification in the training of the Invention ge conditions the detector valve above the second At the input of the element "closed", the delay element is then supplied from a main valve. A line
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tung, die an den Ausgang des Verzögerungselements angeschlossen ist, gibt die Möglichkeit der Versorgung einer Sichernei tsein-„-ichtung, die auf pneumatischem Wege arbeitet und Gewähr dafür tietet, daß die Wärmekraftmaschine gut arbeitet.device, which is connected to the output of the delay element, gives the possibility of supplying a safety device - "- direction, which works pneumatically and guarantees that the heat engine works well.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist zum besseren Verständnis an Hand des in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dieses gibt einejpneumatische Anlaßeinrichtung für eine Gruppe elektrischer Hilf Sämaschinen oder Arbeitsmaschinen wieder.The device according to the invention is for better understanding on the basis of the embodiment shown in the drawing explained in more detail. This gives a pneumatic starting device for a group of electrical auxiliary seed drills or working machines again.
Nach der Zeichnung hat der pneumatische Anlasser 1 ein axial verschiebbares Ritzel 2, das durch Axialverschiebung mit dem Zahnkranz 3 einer nicht dargestellten Wärmekraftmaschine in Eingriff kommt» Der pneumatische Anlasser t ist durch eine Leitung 4 an eine Druckmittelquelle mit einer Spannung von JO atü anschließbar. Diese hochgespannte Druckluft von 30 atü ist durch eine Leitung 5 an den Einlaß eines Druckminderers 6 angeschlossen, der mit einem Manometer 7 versehen ist. In dem Spannungsminderer wird die Spannung der Druckluft von 30 atü auf etwa 8 atü herabgesetzt. Mit dieser verminderten Spannung gelangt die Druckluft durch eine Leitung 8 zu einem von Hand bedienbaren Unterbrecher 9, der in der Grundstellung offen ist und von dort zu einem Luftfilter 10. Von diesem führt eine Leitung zu einem elektromagnetisch gesteuerten Hauptventil 11, das im Falle einer Panne nicht erregt ist.According to the drawing, the pneumatic starter 1 has an axially displaceable one Pinion 2, which by axial displacement engages with the ring gear 3 of a heat engine, not shown arrives »The pneumatic starter t is through a line 4 a pressure medium source with a voltage of JO atü can be connected. This high pressure compressed air of 30 atmospheres is through a line 5 connected to the inlet of a pressure reducer 6, with a manometer 7 is provided. In the voltage reducer, the voltage of the compressed air is reduced from 30 atmospheres to around 8 atmospheres. With this reduced voltage, the compressed air passes through a Line 8 to a manually operable breaker 9, which is shown in the basic position is open and from there to an air filter 10. From this a line leads to an electromagnetically controlled main valve 11, which is not energized in the event of a breakdown.
In diesem Fall wird die Magnetspule selbsttätig nach der ErfindungIn this case the solenoid becomes automatic according to the invention
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erregt. Von dem Hagnetventil 11 gelangt aie Druckluft durch eine Leitung 12 zu einem Zjilinder-Kolben-Hufcverk 15· Dieses steuert die Brennstoffzufuhr zn der wärmekraftmaschine. Die Druckluft durchläuft dann ein Steuerventil 14- far die Umlaufgeschwindigkeit der Wärmekraftmaschine und gelangt durch eine Leitung 15 zu einem Verzögerungselement 16, das an einen derEinlässe 17 des "zu"-Elempnts 18 angeschlossen ist. Das Element 16 umfaßt eine Sammelkammer und einen verstellbaren Schraubbolzen, der der "zu"-Ein— stellung dient. Der zweite Eingang des Mzu"-Elements 18 ist unmittelbar an das Steuerventil durch eine Leitung· 19 angeschlossen. Der Ausgang des wzuM-Elements ist du^ch e-i ne Leitung 20 mit einem Alermgerät 2\ verbunden. Das logistische "aus"-Eleinent 22 ist mit ein° r Leitung ?5 verbunden, durch die es mit Druckluft versorgt wird. Es ist ferner mit den Mzu"-Element 16 durch eine Leitung ?4 verbunden. Von diesem führt eine Druckluf tleitunp· ?4 zu einem DrucKrittelsteuergerät 25· Diese drei logistischen Elemente 18, ?2 und 25 bilden ein loglstisches, pneumatisches und dynamisches System. Diese Elemente sind im Aufbau sehr kompakt und lassen sich auf einem gemeinsamen SocVel anordnen, auf dem sich die verschiedenen Verbindungen kreuzen. Es lassen sich beispielsweise handelsübliche logistische Elemente der amerikanischen Firma "ARO" verwen den .excited. From the solenoid valve 11, the compressed air passes through a line 12 to a cylinder piston armature 15. This controls the fuel supply to the heat engine. The compressed air then passes through a control valve 14 for the rotational speed of the heat engine and arrives through a line 15 to a delay element 16, which is connected to one of the inlets 17 of the "closed" element 18. The element 16 comprises a collection chamber and an adjustable screw bolt which is used for the "closed" setting. The second input of the M to "element 18 is connected directly to the control valve by a line 19. The output of the w to M element is connected by a line 20 to an Alerm device 2 \ . The logistic" off " -Eleinent 22 is connected to a line? 5, through which it is supplied with compressed air. It is also connected to the M to "element 16 by a line? 4. A compressed air line 4 leads from this to a pressure control device 25. These three logistic elements 18, 2 and 25 form a logistic, pneumatic and dynamic system. These elements are very compact in structure and can be arranged on a common SocVel on which the various connections intersect. For example, commercially available logistical elements from the American company "ARO" can be used.
Die vorbeschriebene Einrichtung arfeeitet folgendermaßen.The above-described facility works as follows.
Wenn das elektromagnetische Ventil infolge einer Panne offen ist, wird die Wärmekraftmaschine über die Kolbeneinhei+ 13 mit Brenn—If the electromagnetic valve is open as a result of a breakdown, the heat engine via the piston unit + 13 with combustion-
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stoff versorgt. Da die Wärmekraftmaschine noch nicht engelassen ist, ist auch das Ventil 14 offen. Die Druckluft gelangt zu dem Verzögerungselement, das wie ein Akkumulator arbeitet, und für eine regelbare Zeit kein Signal an den Eingang des Elements "zu" 18 abgibt. Dieses Element gibt demzufolge auch an seinem Ausgang kein Signal ab, so daß die Druckluft durch die Leitung 23 zu der Kolbeneinrichtung 25 zu dem"Aus"-Element 22 durch di« Leitung gelangt. Die Kolbeneinrichtung 25 umfaßt einen Hauptkolben ?7 und einen Hilfskolben 28. Die mit etwa 8 atü durch die Leitung 26 zuströmende Druckluft betätigt den Kolben 27. wodurch auch der Kolben 28 verschoben und die Bohrung 29 entlastet wird. Es kann dann Druckluft von 30 ^-tu durch dip Leitungen 5» 30 und 31 den pneumatischen Anlasser betätigen. Sobald dip- Wärmekraftmaschine «n^esnrungen ist und langsam läuft, schließt das die Geschwindigkeit bestimminde Ventil 14 die Zufuhr verdichteter Luft ab und beendet damit die Tätigkeit des Anlassers, bevor die Alarmeinrichtung 21 in Betrieb genommen wird.fabric supplied. Since the heat engine has not yet been released is, the valve 14 is also open. The compressed air reaches the Delay element that works like an accumulator and for does not emit a signal to the input of the element "zu" 18 for a controllable time. This element is therefore also present at its output no signal, so that the compressed air through the line 23 to the piston device 25 to the "off" element 22 through the line got. The piston device 25 comprises a main piston 7 and an auxiliary piston 28. The piston at about 8 atmospheres through the line 26 incoming compressed air actuates the piston 27. whereby the piston 28 is also displaced and the bore 29 is relieved. It can then compressed air of 30 ^ -tu through dip lines 5 »30 and 31 operate the pneumatic starter. Once dip heat engine When it is running slowly and running slowly, that closes the speed determine valve 14 to supply compressed air and thus terminates the activity of the starter before the alarm device 21 is put into operation.
Wenn hingegen die 'Wärmekraftmaschine nicht «nspringt und deren Geschwindigkeit nicht ausreicht, um das Ventil 14 zu betätigen, bleibt dipses Ventil offen. Nach einer regelbaren Zeit betätigt dann das Verzögerungselement 16 den Eingang "zu" des Elements 18, das dann ein Ausgenirssignal abgibt und über die Leitung 20 das Alarmgerät 21 zum Ansnrechen bringt.If, on the other hand, the heat engine does not start and theirs If the speed is not sufficient to actuate the valve 14, the valve will remain open. Operated after an adjustable time Then the delay element 16, the input "to" of the element 18, which then emits an Ausgenirssignal and via the line 20 that Brings alarm device 21 to Ansnrechen.
Das "zu"-Element versorgt gleichzeitig über die Leitung 24 den Eingang des "aus"-Elements 22. Dieses gibt ein Null-Signal an denThe "closed" element simultaneously supplies the input of the "off" element 22 via the line 24. This outputs a zero signal to the
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Ausgang und der Kolben ?7 k.ehrt in die Grundstellung zurück. Er nimmt dabei den Abschluß des pneumatischen Anlassers mit. Der von Hand bedienbare Unterbrecher 9 gibt die Möglichkeit, das Alarmgerät auszuschalten oder gegebenenfalls durch Abschluß der Zufuhr von verdichteter Luft zu einer Notstillsetzung.Exit and the piston? 7 returns to the basic position. He takes with the completion of the pneumatic starter. The from Hand operated breaker 9 gives the possibility of the alarm device to be switched off or, if necessary, by terminating the supply from compressed air to an emergency shutdown.
Sobald die Panne in der Stromzufuhr behoben ist, unterbricht das Hauptventil die Zufuhr verdichteter Luft an der Kolben-einrichtung 13, wodurch die Wärmekraftmaschine stillgesetzt wird. Die Einrichtung ist dann für einen neuen Start bereit.As soon as the breakdown in the power supply is rectified, it interrupts Main valve the supply of compressed air to the piston device 13, whereby the heat engine is shut down. The establishment is then ready for a new start.
Falls die Wärmekraftmaschine aus irgend einem anderen äußeren G-rund zum Stillstand kommt, wenn der Ausfall des elektrischen Stromes noch nicht behoben ist und das Hauptventil- of f en bleibt und weitere Druckluft fördert, schließt das Steuerventil He5Bs wird dann ein neues Anlassen, wie vorbe^schrieben , versucht, und d.Qs Alarmgerät ?1 tritt in Tätigkeit, wenn nach einer bestimmten Zeit der Verzögerung die Wärmekraftmaschine nicht wieder angesnrungen ist.If the heat engine comes to a standstill for some other external reason, if the failure of the electrical current has not yet been remedied and the main valve oven remains and delivers further compressed air, the control valve He 5 Bs closes then a new start-up, as described above, tried, and d. Q s alarm device? 1 is activated if the heat engine has not restarted after a certain delay.
Die erfindungsgemäße Einrichtung besteht in der vorbeschriebenen Ausführuni? ms einem kleinen Kästchen, das alle dargestellten Elemente in sicn einschließt. In dem Kästchen befinden sich die Einlasse und die Ausgänge der Jruckluf tleitungen , die an die verschiedenen Elemente angeschlossen sind und die in der Nähe der Wärmekraftmaschine ans-eordnet sind.The device according to the invention consists in the above-described execution? ms a small box that contains all the items shown includes in sicn. In the box are the inlets and outlets of the air lines that connect to the various Elements are connected and which are close to the heat engine are arranged.
Die erfi η dungs gem äße Einrichtung läßt sich bei allen Wärmekraftanlagen anwenden, die selbsttätig in Gang gesetzt werden sollenThe device according to the invention can be used with all thermal power plants that should be started automatically
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und ferngesteuert werden. Sie ist besonders vorteilhaft für den Antrieb elektrischer Kraftanlagen in Krankenhäusern, in öffentlichen Kraftwerken od#dergl#, namentlich bei Teilausfällen» Insbesondere ist von Tnteresse die Anwendung bei Propellerkraftmaschinen oder sonstigen Hilfskraftmaschinen für ?sernännische Zwecke. Schließlich kann die erfindungsgemäße Einrichtung bei allen explosionsgeschützten Motoren verwendet werden, wobei der besondere Vorteil dann in der Verwendung von Druckluft als Anlaßmittel liegt.and be controlled remotely. It is particularly beneficial to that Driving electrical power plants in hospitals, in public power plants or the like, especially in the event of partial failures »In particular is of interest the application in propeller engines or other auxiliary power machines for national purposes. Finally, the device according to the invention can be used for all explosion-proof Motors are used, the particular advantage then being the use of compressed air as a starting means.
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