DE3020930A1

DE3020930A1 - Verfahren zum starten einer antriebsmaschine und starter fuer eine antriebsmaschine

Info

Publication number: DE3020930A1
Application number: DE19803020930
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 4322 Sprockhövel Lubos
Original assignee: G Duesterloh GmbH
Current assignee: G Duesterloh GmbH
Priority date: 1980-06-03
Filing date: 1980-06-03
Publication date: 1981-12-10
Also published as: GB2077361A; ES8300179A1; DE3020930C2; GB2077361B; ES502421A0

Description

G. Düsterloh GmbH, 4322 Sprockhövel

Verfahren zum Starten einer Antriebsmaschine und Starter für eine Antriebsmaschine

Die Erfindung richtet sich einerseits auf ein Verfahren zum Starten einer Antriebsmaschine in Form eines Verbrennungsmotors oder einer Gasturbine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Anderersdts betrifft die Erfindung einen Starter für eine solche Antriebsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3·

Zum Starten von Verbrennungsmotoren oder Gasturbinen ist es bekannt, diesen Antriebsmaschinen verzahnte Schwungräder zuzuordnen, in die motorisch angetriebene Starterritzel eingespurt werden. Beim Startvorgang werden dann die Starterritzel parallel zu den Drehachsen der Schwungräder verlagert. Ferner werden sie langsam gedreht, um das Einspuren ihrer Zähne in die Zahnlücken der Schwungradverzahnungen zu erleichtern.

Bei denjenigen Startern, bei denen die auf die Starterritzel einwirkende axiale Verlagerungskraft von der die Rotation der Starterritzel herbeiführenden Kraft funktionell unabhängg ist, wird jedoch beobachtet, daß nach einiger Zeit das Einspuren der Starterritzel in die Schwungradverzahnungen teilweise nur durch Überwindung größerer Widerstände und teilweise gar nicht mehr möglich ist. Als Ursache dieser Schwierigkeiten wurden abgenutzte Kanten an den Starterritzeln und an den Schwungradverzahnun-

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gen sowie Gratbildungen festgestellt. Diese bewirken dann trotz abgeschrägter Zahnstirnkanten nach einer mehr oder weniger großen Anzahl von Starts, daß schließlich die Zähne der Starteridt zel stirnseitig der Zähne der Schwungradverzahnungen zu liegen kommen und damit ein weiteres Einspuren blockiert wird. Da in diesem Zustand weiterhin eine axiale Kraft auf die Starterritzel ausgeübt und zusätzlich die kontinuierliche Rotationsbewegung aufrechterhalten werden, unterliegen die ohnehin schon beschädigten Kanten der Starterritzel und Schwungradverzahnungen demzufolge noch einer verstärkten Abnutzung, die zunächst ein weiches Einspuren erschwert und dieses letztlich ganz unterbindet.

Bei druckluftbetriebenen Startern mit Freilauf (DE-PS 12 45 215) ergeben sich noch zusätzliche Schwierigkeiten. So kann der Freilauf auch bei noch nicht eingespurtem Starterritzel bereits gefaßt haben, weil ein erhöhter Widerstand, beispielsweise durch Abnutzung und Gratbildung, den Freilauf schon aktiviert hat. Da jedoch der Motor des Starters weiterhin ein Drehmoment erzeugt, kann über das mit Druckluft axial verlagerbare Starterritzel nicht mehr die notwendige Verschiebekraft aufgebracht werden, um das Starterritzel ordnungsgemäß in die Schwungradverzahnung einzuführen.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Starten einer Antriebsmaschine und einen Starter für eine derartige Antriebsmaschine zu schaffen, die auch nach einer größeren Anzahl von Startvorgängen noch ein einwandfreies Einspuren des Starterritzels in die Schwungradverzahnung der Antriebsmaschine gewährleisten.

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Was den verfahrensmäßigen Teil dieser Aufgabe anlangt, so wird dessen Lösung in den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs aufgeführten Merkmalen gesehen.

Folglich besteht der Kern der Erfindung darin, die axiale Verschiebekraft und/oder die zur Einleitung der Rotation des Starterritzels erforderliche Kraft nicht mehr gleichförmig kontinuierlich aufzubringen, sondern jetzt intermittierend einwirken zu lassen. Dadurch, daß die Krafteinleitung taktweise unterbrochen wird, kann es nicht zu Zwängungen beim Einspuren kommen. Das Starterritzel gleitet vielmehr sanft in die Schwungradverzahnung, weil es sich gewissermaßen den Weg des geringsten Widerstands sucht. Abnutzungserscheinungen treten erst nach einer Vielzahl von Starts und dann nur in einem geringfügigen Umfang auf. Aufgrund dieses Sachverhalts wird mithin die Lebensdauer des Starterritzels und damit auch die der Schwungradverzahnung erheblich heraufgesetzt. Dies ist zum Beispiel in denjenigen Fällen von besonderer Bedeutung, wo die Wartung sowie die Reparatur eines Starters und einer Antriebsmaschine mit Schwierigkeiten verbunden sind. Unter Schwierigkeiten sind in diesem Fall hauptsächlich die Zugänglichkeit dieser Aggregate zu verstehen, womit beispielsweise ihr Standort auf Hochseeschiffen gemeint ist.

Bei einem Starter mit Freilauf, bei dem das Starterritzel durch ein Fluid, insbesondere Druckluft, sowohl axial verlagert als auch in Rotation versetzt wird, kennzeichnet sich eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch, daß die fluidische Kraft zur Axialverlagerung des Starterritzels gleichförmig kontinuierlich oder schwellend intermittierend und die fluidische Kraft zur Rotation des Starterritzels intermittierend aufgebracht werden.

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Gemäß dieser Verfahrensweise wird folglich beim Startvorgang die Axialbewegung des Starterritzels durch eine Kraft erzeugt, die bis zum Einspuren des Starterritzels in die Schwungradverzahnung in derselben oder sich ändernder Größe auf das Starterritzel einwirkt. Hingegen wird die die Rotation hervorrufende Kraft mindestens bis zum teilweisen Einspuren in die Schwungradverzafrung in periodisch abwechselnder Größe aufgebracht. Dadurch erfährt das Starterritzel taktweise eine kurze langsame Rotation, die anschließend durch Wegnahme der Kraft wieder gestoppt wird. Auf diese Weise läuft sich auch ein eventuell eingeklemmter Freilauf sofort wieder frei, so daß die axiale Vorschubkraft keie zusätzlichen Widerstände überwinden muß.

Was die gegenständliche Lösung der Aufgabe bei einem Starter für eine mit einem verzahnten Schwungrad ausgerüstete Antriebsmaschine in Form eines Verbrennungsmotors oder einer Gasturbine anlangt, welcher ein Starterritzel aufweist, das durch einen fluidisch beaufschlagbaren Kolben gegen eine Rückstellkraft in die Schwungradveuahnung einspurbar und mittels eines fluidisch beaufschlagbaren Motors über eine Fluidzuführung in eine langsme Rotation versetzbar ist, so kennzeichnet sich diese erfindungsgemäß dadurch, daß in die gegebenenfalls mit einer Drossel versehene Fluidzuführung ein die Speisung des Startermotors mit Fluid, insbesondere mit Druckluft, taktweise aussetzender Unterbrecher eingegliedert ist.

Dieser Unterbrecher sorgt also dafür, daß das über eine Vorsteuerleitung und ein darin eingegliedertes Vorsteuerventil zwecks langsamer Rotation dem Startermotor zunächst in geringer Menge zugeführte Fluid in vorbestimmten Zeitabständen an einem Weiterströmen in Richtung auf den Startermotor zu gehindert wird. Dieser erhält dadurch nur periodisch Antriebsenergie, beispiels-

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weise in Form von Druckluft oder eines hydraulischen Mediums, so daß das Starterritzel während des Einspurens eine ungleichförmige Drehbewegung durchführt. Seine Axialbewegung, die Äenfalls bevorzugt durch Druckluftbeaufschlagung eines dem Starterritzel zugeordneten Kolbens erzeugt wird, bleibt hingegen im Rahmen dieser bevorzugten Ausführungsform gleichförmig kontinuierlich beziehungweise im Rahmen des in der Pluidzuführung bei Betätigung des Unterbrechers entste-henden Druckabfalls schwellend intermittierend. Die gewissermaßen pulsierende Beaufschlagung des Startermotors beim Einspuren des Starterritzels stellt demnach sicher, daß ein vorhandener Freilauf, selbst wenn er momentan eing4ctemmt wäre, sich so£rt wieder löst und mithin die axiale Verschiebekraft ohne Widerstand aufgebracht werden kann.

Um einen raschen Druckabbau im Druckraum des Startermotors zu erreichen, kann es vorteilhaft sein, die Fluidzuführung ohne Drossel auszurüsten. Dementsprechend muß der Unterbrecher dann so ausgebildet sein, daß über ihn der Druckraum entlastet werden kann.

Je nach Ausbildung des Unterbrechers kann es aber auch zweckmäßig sein, in die Fluidzuführung bei Bedarf eine Drossel einzugliedern. Versuche haben zum Beispiel erwiesen, daß es jedoch in bestimmten Fällen günstig ist, wenn keine allzu starke Drosselung vorgenommen wird. Auf diese Weise wird nämlich der Druck am Kolben leicht abgesenkt, so daß auf diesen jetzt eine schwellende Kraft wirkt. Dieser Vorgang führt dazu, daß das Starterritzel beim Einspurvorgang kaum merklich von der Stirnseite der SchwungradVerzahnung abhebt und das Einspuren dadurch erleichtert wird.

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Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Unterbrecher durch ein von einem elektrischen Taktgeber gegen eine elastische Rückstellkraft verlagerbares 2/2-Wegeventil gebildet ist. Das eine Sperr- und eine Durdflußstellung aufweisende Wegeventil wird folglich mittels elektrischer Impulse gegen die elastische Rückstellkraft einer Feder verstellt. In der Ausgangsstellung hält die Feder das Ventil in der Offen-Stellung. Eine elektrische Steuerung, die beispielsweise aus einem Startschalter zum Einleiten des Startvorgangs, einem Taktgeber und den Magnetspulen des 2/2-Wegeventils sowie des Vorsteuerventils besteht, bewirkt dann solange eine intermittierende Verlagerung des 2/2-Wegeventils, wie der Startvorgang andauert.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Unterbrecher durch ein aus der Fluidzuführung umsteuerbares 2/2-Wegeventil gebildet ist. Auch bei dieser Ausführungsform hat das 2/2-Wegeventil nur eine Offen- und eine Sperrstellung. Es besitzt aber jetzt zwei Steueranschlüsse, die über Steuerleitungen an die Fluidzuführung vor dem Wegeventil und hinter dem Wegeventil angeschlossen sind.

In der Ausgangsstellung wird das Wegeventil durch den in aer Fluidzuführung anstehenden Druck in die Offen-Stellung umgesteuert. Der Startermotor wird dann aufgrund der dem 2/2-Wegeventil gegebenenfalls nachgeschalteten Drossel mit einer geingen Fluidmenge, beispielsweise mit Druckluft, beaufschlagt und läuft langsam an. Durch das Anlaufen wird jedoch ein Rückdruck erzeugt, aer das 2/2-Wegeventil wieder in die Sperrstellung verlagert. Der Startermotor erhält jetzt keine Druckluft mehr, der Rückdruck baut sich ab, so daß das 2/2-Wegeventil in die Offen-Stellung um-

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gesteuert wird, in welcher der Startermotor wieder Druckluft erhält. Zur Sicherstellung der Umsteuervorgänge weist der das Wegeventil in die Offen-Stellung umsteuernde Steueranschluß eine kleine Druckfläche sowie eine Feder und der das Wegeventil in die Sperrstellung umsteuernde Steueranschluß eine große Beaufschlagungsfläche für das Arbeitsmedium auf.

Eine dritte vorteilhafte Ausführungsform kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß der Unterbrecher aus zwei sich mittel* des Fluids gegenseitig umsteuernden ²J/2-Wegeventilen gebildet ist. Bei dieser Ausführungsform besitzt eines der beiden 4/2-Wegeventile nur einen Steueranschluß, wohingegen das zweite Wegeventil mit zwei Steueranschlüssen für das Fluid versehen ist. Die Rückbewegung des ersten Ventils wird durch eine elastische Rückstellkraft, beispielsweise in Form einer Druckfeder, bewirkt.

In der Ausgangsstellung gelangt zum Beispiel Druckluft über das erste Wegeventil zu einem Steueranschluß des zweiten Wegeventils und verstellt dieses in eine Position, in der die Druckluft über das zweite Wegeventil zum Steueranschluß des ersten Wegeventils gelangen kann. Dieses wird folglich gegen die Rückstellkraft so verlagert, daß nunmehr Druckluft über das erste Wegeventil zu dem anderen Steueranschluß des zweiten Wegeventils gelangen kann, das folglich umsteuert, wodurch die DitDkluft über das zweite Wegeventil zum Startermotor gelangt und dieser langsam anläuft.

Durch das Umsteuern des zweiten Wegeventils wird die Zuführungsleitung zum Steueranschluß des ersten Wegeventils entlüftet und die Rückstellkraft der Feder verschiebt das erste We-

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geventil wieder in die Ausgangsstellung, so daß nunmehr wieder Druckluft zu dem ersten Steueranschluß des zweiten Wegeventils gelangen kann und dieses in die Ausgangsstellung verschiebt, in welcher die Zufuhr von Druckluft zum Starte motor unterbrochen wird.

Dieses Wechselspiel von Zufuhr und Sperrug der Druckluft zum Startermotor hält solange an, wie durch manuelle oder automatische Betätigung des Vorsteuerventils die Druckluft von der Druckluftquelle der Pluidzuführung zugeleitet wird. Erst wenn das Starterritzel voll in die Schwungradverzahnung eingespurt ist, wird dafür Sorge getragen, daß der durch die axiale Verschiebekraft verlagerte Kolben der Druckluft einen Weg zum Steueranschluß eines Hauptventils freigibt, das nunmehr aus der Sperrstellung in die Offen-Stellung umgesteuert wird und die Druckluft in voller Menge dem Startermotor zum Starten der Antriebsmaschine, welche aus einem Verbrennungsmotor oder einer Gasturbine bestehen kann, zuführt.

Der gegenseitige Umsteuervorgang der beiden 4/2-Wegeventile der zuletzt erwähnten Ausführungsform wird noch dadurch in einer vorteilhaften Weise verbessert, daß in die Zuleitungen zu den Steueranschlüssen der 4/2-Wegeventile verstellbare Drosselventile eingegliedert sind. Die Zeitdauer des Umsteuerns kann folglich feinfühlig eingeregelt werden. Außerdem ist es in diesem Zusammenhang noch a/eckmäßig, daß in die verstellbaren Drosselventile umgehende Leitungen Rückschlagventile eingegliedert sind.

im Falle der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist es besonders zweckmäßig, daß in der Fluidzuführung keine Drossel-

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stelle vorgesehen ist. Dadurch kann in der Sperrstellung des zweiten Wegeventils der Druckraum des Startermotors direkt über dieses Wegeventil an die Außenluft angeschlossen werden, so daß ein rascher Druckabbau erfolgen kann.

Schließlich ist gemäß einer vierten Ausführungsform vorgesehen, daß der Unterbrecher durch ein von einem Rotationsmotor betriebenes Rotationsventil gebildet ist. Der Rotationsmotor braucht hierbei nur kleinvolumig ausgelegt zu werden. Er steuert beim Einspurvorgang das Rotationsventil ständig derat, daß das Rotationsventil in der einen Stellung Druckluft zum Startermotor hinleitet und in der anderen Stellung den Druckraum des Startermotors entlastet. Auch hierbei ist in die Fluifcuführung zweckmäßig keine Drosselstelle eingegliedert.

Vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang dann noch, daß der Rotationsmotor unter Zwischenschaltung einer Blende an die Vorsteuerleitung angeschlossen ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Starter für eine Antriebsmaschine im vertikalen Längsschnitt und seine Steuerung;

Fig. 2 den Starter der Fig. 1 mit einer zweiten Ausführungsformseiner Steuerung;

Fig. 3 den Starter der Fig. 1 und 2 mit einer dritten Ausführungsform seiner Steuerung und

Fig. 4 den Starter der Fig. 1 bis 3 mit einer vierten Ausfühnngsform seiner Steuerung.

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Der Starter 1 der Fig. 1 bis ¹I wird mit Druckluft beaufschlagt. Er besitzt einen Drehkolbenmotor 2, der mit zwei Rotoren 3j *J ausgerüstet ist. Das Antriebsritzel 5 des Startermotors 2 greift in die Innenverzahnung 6 einer im Gehäuse 7 des Starters

I drehbar gelagerten Hohlwelle 8 ein, welche über einen Freilauf 9 mit der endseitig ein Starterritzel 10 tragenden Starterwelle

II kuppelbar ist. Die Starterwelle 11 weist am anderen Ende eine Ausnehmung 12 auf, in welche die Kolbenstange 13 eines Pneumatikzylinders l4 drehbar, jedoch axial unverschiebbar eingreift. Der Kolben 13 des Pneumatikzylinders 14 ist auf der großen Kolbenfläche 16 mit Druckluft beaufschlagbar, wohingegen die Rückbewegung durch eine Druckfeder IJ bewirkt wird, die die Kolbenstange 13 umgibt und den Kolben 15 und damit das Startenitzel 10 in die Ausgangsstellung zurückbewegen.

Das Schwungrad einer nicht näher dargestellten Antriebsmaschine ist mit 18 und die Verzahnung dieses Schwungrads 18 mit 19 bezeichnet.

In weiterer Übereinstimmung ist in den Fig. 1 bis 4 die Druckluftquelle mit 20 bezeichnet. Von der Druckluftquelle 20 führt eine Hauptzuluftleitung 21 zum Startermotor 2. Die entspannte Luft strömt in Richtung des Pfeils A ab. In die Hauptzuluftleitung 21 ist ein mit einem pneumatischen Steueranschluß 22 veratienes 2/2-Wegeventil 23 eingegliedert, das durch eine Rückstellfeder 2k in die Sperrstellung verlagert wird. In dieser Sperrstellung ist der Startermotor 2 von der Druckluftquelle 20 getrennt. Das 2/2-Wegeventil 23 bildet damit das Hauptventil für den Starter 1.

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In eine von der Hauptzuluftleitung 21 zwischen dem Hauptventil 23 und der Druckluftquelle 20 abzweigende Leitung 25 ist ein Vorsteuerventil 26 eingegliedert, cas der Einleitung des
Startvorgangs dient. Das Vorsteuerventil 26 ist entweder manuell unmittelbar oder aus der Ferne beziehungsweise automatisch zu
betätigen. In der Ausgangsstellung drückt eine Rückstellfeder 27 das Vorsteuerventil 26 in eine Position, in welcher die Vorsteuerleitung 25 entlüftet ist.

Wird nun das Vorsteierventil 26 in die andere Betriebslage überführt, gelangt Druckluft von der Druckluftquelle 20 über die Vorsteuerleitung 25 auf die große Kolbenflache 16. Der Kolben
15 wird gegen die Rückstellkraft der Feder 17 axial verschoben
und damit das Starterritzel 10 in Richtung auf die Schwungradverzahnung 19 bewegt. Gleichzeitig gelangt die über die Vorsteuerleitung 25 herangeführte Druckluft in eine von dieser abzweigende Fluidzuführung 28 mit einer Drosselstelle 29· Die Drosselstelle 29 wird von einer zu einer Baueinheit zusammengefaßten
Blende mit Rückschlagventil gebildet. Die Fluidzuführung 28 ist andererseits an die Hauptzuluftleitung 21 zwischen dem Hauptventil 23 und dem Startermotor 2 angeschlossen. Die Drosselstelle 29 kann gegebenenfalls auch in Fortfall gelangen.

Bei der Ausfuhrungsform der Fig. 1 ist in die Fluidzuführung 28 zwischen die Drosselstelle 29 und die Vorsteuerleitung
25 ein von einem elektrischen Taktgeber 35 gegen eine Rückstellfeder 31 verlagerbares 2/2-Wegeventil 32 eingegliedert. Der Taktgeber 35 bildet Bestandteil einer elektrischen Steuerung 30, die ferner einen Startschalter 57 zur Einleitung des StartVorgangs, eine Magnetspule 33 des Vorsteuerventils 26 und eine Magnetspule 2k es nachstehend noch näher erläuterten 2/2-Wegeventils 32

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umfaßt. Bei Betätigung des Startschalters 57 wird auch der Taktgeber 35 aktiviert. Mit 56 ist der Schalter des Taktgebers 35 bezeichnet.

In der gezeichneten Ausgangsstellung, in der die Rückstellfeder 31 das 2/2-Wegeventil 32 in der Offen-Stellung hält, gelangt bei aktiviertem Vorsteuerventil 26 Druckluft über die Fluidzuführung 28 in gedrosselter Menge zum Startermotor 2, der somit langsam anläuft. Aufgrund des elektrischen Taktgebers 35 wird jedoch das 2/2-Wegeventil 32 nach einer vorbestimmten Zeit in die Geschlossen-Stellung überführt, in der der Startermotor 2 von der Druckluftzufuhr getrennt ist. Ist wiederum eine vorbestimmte Zeit abgelaufen, schaltet der Taktgeber 35 ab und die Druckfeder 31 überführt das 2/2-Wegeventil 32 wieder in die gezeichnete Ausgangsstellung, in welcher der Startermotor 2 erneut Druckluft in gedrosselter Menge erhält. Dieses Wechselspiel wiederholt sich dann mehrmals in der Folgezeit.

Haben der Kolben 15 und damit das Starterritzel 10 einen Weg zurückgelegt, der den vollen Eingriff des Starterritzels 10 in die Schwungradvemhnung 19 sicherstellt, so gibt der Kolben 15 der an ihm anstehenden Druckluft den Weg zu einer Leitung 36 frei, die zum Steueranschluß 22 des Hauptventils führt. Dfeses wird dadurch in die Offen-Stellung überführt und die Druckluft kann nunmehr von der Druckluftquelle 20 dem Startermotor 2 in voller Menge zugeführt werden.

Ist die Antriebsmaschine angesprungen, so wird die Stromzufuhr zum Vorsteuerventil 26 und zum elektrischen Taktgeber 35 am Schalter 57 unterbrochen, so daß das Vorsteuerventil 26 und das in die Fluidzuführung 28 eingegliederte 2/2-Wegeventil 32 in die

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gezeichnete Ausgangsstellung zurückkehren. Hierdurch entlüftet die Vorsteuerleitung 25, so daß der Kolben 15 durch die Rückstellfeder 17 in die gezeichnete Ausgangsstellung zurückbewegt wird. Das Starterritzel 10 gleitet aus der Schwungradverzahnung 19 und die Leitung 36 zum Steueranschluß 22 des Hauptventils wird ebenfalls entlüftet. Die Rückstellfeder 24 drückt dadurch auch das Hauptventil 23 in die gezeichnete Ausgangsstellung. Die Zufuhr von Druckluft zum Startermotor 2 wird unterbrochen. Der Startvorgang ist beendet.

Bei der in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Steuerung für den ansonsten unverändert gebliebenen Starter 1 ist in die Pluidzuführung 28 zwischen die Vorsteuerleitung 25

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und die Hauptzuluftleitung 21 ein unmittelbar aus der Fluidzuführung 28 umsteueitares 2/2-Wegeventil 37 eingegliedert. Das 2/2-Wegeventil 37 besitzt zwei Steueranschlüsse 38 und 39. Der Stieueranschluß 38 mit der IcLeineren Beaufschlagungsfläche ist über eine Steuerleitung 40 an die Pluidzuführung 28 zwischen dem 2/2-Wegeventil 37 und der Vorsteuerleitung 25 und der Steueranschluß 39 mit der großen Beaufschlagungsfläche ist über eine Steuerleitung 41 an die Fluidzuführung 28 zwischen der Drosselstelle 29 und dem 2/2-Wegeventil 37 angeschlossen. Zusätzlich kann der Steueranschluß 38 mit der kleineren Beaufschlagungsfläche noch eine elastische Rückstellkraft aufweisen, die mit dazu beiträgt, daß. 2/2-Wegeventil 37 in die gezeichnete Offen-Stellung zu verlagern.

Wird mithin das Vorsteuerventil 26 betätigt, gelangt Druckluft von der Druckluft quelle 20 über die Vor-steuerleitung 25 zur großen Kolbenfläche l6 und verlagert dadurch das Starterritzel 10 in Richtung zur Schwungradverzahnung 19. Gleichzeitig gelangt Druckluft über die Fluidzuführung 28 und das noch offene 2/2-Wegeventil 37 in gedrosselter Menge zum Startermotor 2. Dieser läuft an und erzeugt daäurdh einen Rückdruck, der sich über die Steuerleitung 41 auf die große Beaufschlagungsfläche des Steueranschlusses 39 auswirkt und damit das 2/2-Wegeventil 37 in die Geschlossen-Stellung überführt. Die Zufuhr von Druckluft zum Startermotor 2 wird unterbrochen.

Da jedoch nun weiterhin über die Steuerleitung 40 Druckluft an der kleinen Beaufschlagungsfläche des Steueranschlusses 38 ansteht, wird anschließend das 2/2-Wegeventil 37 wieder in die gezeichnete Ausgangsstellung überführt, so daß Druckluft wieder zum Startermotor 2 gelangt.

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Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist damit sichergestellt, daß parallel zur Beaufschlagung des das Starterritzel 10 axial verlagernden Kolbens 15 das Starterritzel 10 in eine intermittierende Drehbewegung versetzt wird.

Die taktweise Beaufschlagung des Startermotors 2 bei der Ausführungsform der Fig. 3 wird durch zwei sich mittels Druckluft gegenseitig umsteuernde 4/2-Wegeventile 42, 43 gebildet, welche als Ventilgruppe in die Pluidzuführung 28 zwischen die Vorsteuerleitung 25 und die Drosselstelle 29 eingegliedert sind.

Beim Öffnen des Vorsbeuerventils 26 steht mithin die Druckluft zunächst über die Vorsteuerleitung 25 am Verschiebekolben 15 an. Parallel hierzu steht sie auch über das 4/2-Wegeventil 42 und ein verstellbares Drosselventil 44 am Steueranschluß 45 des zweiten 4/2-Wegaentils 43 an. Auf diese Weise gelangt die Druckluft über eine Zweigleitung46, über das zweite 4/2-Wegeventil 43 und ein in eine weitere Zweigleitung 47 eingegliedertes verstellbares Drosselventil 48 zum Steueranschluß 49 des ersten 4/2-Wegeventils 42 und verlagert dieses gegen eine Rückstellfeder 50 in die zweite Betriebsposition. In dieser Betriebsposition gelangt die Druckluft nunmehr über das 4/2-Wegeventil 42 und eine weitere Zweigleitung 51 zum anderen Steueranschluß 52 des zweiten 4/2-Wegeventils 43, verschiebt dieses in die andere Betriebsposition, so daß nunmehr die Druckluft über die Zweigleitung 46, das 4/2-Wegeventil 43 und die Drosselstelle 29 zum Startermotor 2 gelangt und dieser langsam anläuft.

Durch die Verlagerung des zweiten 4/2-Wegeventils 43 wird die zum Steueransdiuß 49 des ersten 4/2-Wegeventils 42 führende Leitung 47 entlüftet, so daß die Rüdeteilfeder 50 das erste 4/2-

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Wegeventil 42 wieder in die dargestellte Ausgangsstellung überführt. Die Druckluft gelangt jetzt über dieses erste 4/2-Wegeventil 42 und das verstellbare Drosselventil 44 zum Steueranschluß 45 des zweiten 4/2-Wegeventils 43, verlagert dieses in die Ausgangsstellung und die Zufuhr von Druckluft zum Startermotor wird unterbrochen.

Das voraufgehend geschilderte Wechselspiel dauert wiederum saLange an, bis das Starterritzel 10 voll in die Schwungradverzahnung 19 eingespurt ist, der Startermotor 2 bei in die Offen-Stellung verlagertem Hauptventil 23 die volle Druckluftmenge erhält und die Antriebsmaschine gestartet ist.

Nachzutragen ist noch, daß das in die Zuleitung 53 eingegliederte Drosselventil 44 und das in die Zweigleitung 47 eingegliederte Drosselventil 48 von Leitungen 54 umgangen sind, in die Rückschlagventile 55 eingegliedert sind.

Wenn in der Fluidzuführung 28 keine Drosselstelle 29 vorgesehen wird, kann in der gezeichneten Schaltstellung der Druckraum des Startermotors 2 rasch über das 4/2-Wegeventil 43 entlastet werden.

Bei der Ausführungsform der Fig. 4 wird der Unterbrecher durch ein in die Fluidzuführung 28 eingegliedertes Rotationsventil 58 gebildet. Das Rotationsventil 58 wird durch einen kleinvolumigen Rotationsmotor 59 betrieben, der über eine Blende 60 Luft aus der Vorsteuerleitung 25 erhält. Bei Betätigung des Vorsteuerventils 26 verlagert der Rotationsmotor 59 das Rotationsventil 58 ständig aus einer Stellung, in der dem Startermotor 2 Druckluft zugeführt wird (gezeichnete Schaltstellung), in eine

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Stellung, in welcher der Druckraum des Starterinotors 2 entlastet wird und umgekehrt. Auch in diesem Fall ist in die Fluidzuführung 28 keine Drosaelstelle eingegliedert.

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Claims

Patentansprüche:

M..) Verfahren zum Starten einer Antriebsmaschine in Form eines Verbrennungsmotors oder einer Gasturbine, durch das ein Starterritzel parallel zur Drehachse eines der Antriebsmaschine zugeordneten verzahnten Schwungrads axial verschoben und zumindest bis zum Eingriff in die Schwungradverzahnung durch eine von der auf das Starterritzel ausgeübten axialen Verschiebekraft funktionell unabhängige Kraft in eine langsame Rotation versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft zur Axialverlagerung des Starterritzels (10) und/oder die seine Rotation bewirkende Kraft wenigstens bis zum teilweisen Eingriff des Starterritzels (10) in die Schwungradverzahnung (19) intermittierend aufgebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 in der Anwendung auf einen Starter mit Freilauf, bei dem das Starterritzel durch ein Fluid, insbesondere Druckluft, sowohl axial verlagert als auch in Rotation versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die fluidische Kraft zur Axialverlagerung des Starterritzels (10) gleichförmig kontinuierlich oder schwellend intermittierend und die fluidische Kraft zur Rotation des Starterritzels (10) intermittierend aufgebracht werden.
3. Starter für eine mit einem verzahnten Schwungrad ausgerüstete Antriebsmaschine in Form eines Verbrennungsmotors oder einer Gasturbine, welcher ein Starterritzel aufweist, das durch einen fluidisch beaufschlagbaren Kolben gegen eine Rückstellkraft in die Schwungradverzahnung einspurbar und mittels eines fluidisch beaufschlagbaren Motors über eine Fluidzuführung in eine langsame

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ORlGtNAL INSPECTED

Rotation versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die gegebenenfalls mit einer Drossel (29) versehene Fluidzuführung (28) ein die Speisung des Startermotors (2) mit Fluid, insbesondere mit Druckluft, taktweise aussetzender Unterbrecher (32; 37; 42, 43; 58) eingegliedert ist.
4. Starter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrecher durch ein von einem elektrischen Taktgeber (35) gegen eine elastische Rückstellkraft (31) verlagerbares 2/'2-Wegeventil (32) gebildet ist.
5. Starter nach Anspruch 3_S dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrecher durch ein aus der Fluidzuführung (28) umsteuerbares 2/2-Wegevetil (37) gebildet ist.
6. Starter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrecher aus zwei sich mittels des Fluids gegenseitig umsteuernden 4/2-Wegeventi3ai(42, 43) gebildet ist.
7. Starter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zuleitun^i(53, 47) zu den Steueranschlüssen (45, 49) der 4/2-Wegeventile (43, 42) verstellbare Drosselventile (44, 48) eingeglieder 1/sind.
8. Starter nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet , daß der Unterbrecher durch ein von einem Rotationsmotor (59) betriebenes Rotationsventil (58) gebildet ist.
9. Starter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationsmotor (59) unter Zwischenschaltung einer Blende (60) an die Vorsteuerleitung (25) angeschlossen ist.

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