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Anlaßvorrichtung für Explosionskraftmaschinen. Vorliegende Erfindung
betrifft eine Anlaßvorrichtung für Rotationsmaschinen beliebiger Art, insbesondere
für Explosionsmotoren. Sie wird in den Zeichnungen Abb. i bis 18 in fünf Ausführungsformen
schematisch und beispielsweise dargestellt. Hierbei geben Abb. i und a die erste,
Abb. 3 bis 5 die zweite, Abb. 6 und 7 die dritte, Abb. 8 bis 12 die vierte und Abb.
13 bis 18 die fünfte Ausführungsform.
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Die Ausführungsform nach Abb. i und 2 besteht aus einem Zylinder i,
der in passender Weise auf der Grundplatte befestigt ist und in dem ein Kolben 2
gleiten kann, der an einem Ende mit einer Abdichtungsvorrichtung, z. B. aus Ringen
oder aus Lederscheiben, versehen ist. An der anderen Seite trägt er einen geschlossenen
Boden, auf dem z. B. unter Vermittlung eines aufgesetzten Lagers eine Rollenscheibe
3 drehbar angeordnet ist, deren Achse zu der des Zylinders senkrecht steht.
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Auf der Achse q. der anzulassenden Maschine befindet sich ein zwei-
oder mehrarmiger Hebel 5, 6. Ferner ist auf ihr bei 8 eine hohle Scheibe 7 lose
aufgesetzt, und zwar entweder mittels eines Ringes oder auf Kugellager. Es ist wichtig,
die Abmessung der Einzelheiten so zu wählen, daß ein Spielraum für die Scheibe 7
möglichst ausgeschlossen bleibt oder nur in allergeringstem Maße vorhanden ist.
Jeder Arm des Hebels 5, 6 trägt einen kleinen Hebel, der einerseits aus der gezahnten
Stange 9 besteht, deren Zahnanzahl und Größe man genau berechnen muß, und der anderseits
ein Gegengewicht io trägt. Federn i i wirken so auf diese Hebel ein, daß die Zähne
des einen Hebelarms mit den Zähnen oder Löchern im Eingriff bleiben, die sich im
inneren Rande der Scheibe 7 befinden. Des weiteren sind diese Zähne so gestaltet,
daß sie außer Eingriff kommen, wenn der Hebel 5, 6 sich in Richtung des Pfeiles
bewegt, während sie in die Scheibe 7 bei entgegengesetzter Drehrichtung eingreifen.
Ein biegsames Band 15, zweckmäßig ein Drahtseil, ist an einem Punkte 12 so befestigt,
daß es freiliegend parallel der Achse des Zylinders i läuft und dann über die Rillenscheibe
3 geht. Ferner geht es in einer den Umständen entsprechenden
Zahl
von Windungen um die Seilscheibe 7 und endigt schließlich an der Spannfeder 13.
Es ist zweckmäßig, es hierbei noch über eine Rolle 14 gehen zu lassen, die am anderen
Ende des Zylinders i angebracht ist. Man kann dann die Feder 13 auch an dem festen
Punkt 12 befestigen, was aber auf der Zeichnung nicht dargestellt ist. Ein an dem
Maschinengestell angebrachtes Winkeleisen 16 besitzt ein Loch, das genügend groß
ist, um die Feder durchzulassen, aber nicht groß genug, um auch die die Befestigung
des Seiles an der Feder vermittelnden Teile durchgehen zu lassen. Dies Winkeleisen
liegt so, daß, wenn der Kolben seine in der Zeichnung am meisten rechts liegende
Stellung erreicht hat, das Kabel nicht, die Feder aber schon leicht gespannt ist.
Ein nahe dem Boden des Kolbens i befindlicher Rohransatz 17 gestattet, hier ein
beliebiges Gas auf beliebige Weise unter Druck einzuführen. Es ist besonders vorteilhaft,
hierzu flüssige Kohlensäure zu verwenden, um den Kolben nicht zu sehr füllen zu
müssen.
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Andererseits sind nahe am anderen Ende des Zylinders Löcher angeordnet,
damit der Kolben nicht seine ihm vorgeschriebene Bahn überschreiten kann, außerhalb
deren seine Führung nicht sicher genug wäre. Ein wichtiger Punkt ist es auch, daß
nach vorliegender Erfindung das um die Scheibe 3 laufende Drahtseil auch bei i8
parallel zur Zylinderachse geführt wird, so daß aus falscher Richtung auf den Zylinder
wirkende Kräfte nicht auftreten. Auch wird hierbei die Bahn des Drahtseils doppelt
so lang als die von dem Kolben zurückgelegte Strecke.
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Der Erfindungsgegenstand arbeitet nun folgendermaßen: Indem man durch
das Ansatzrohr 17 Druck gibt, bewegt sich der Kolben 2 nach links. Er überträgt
die Hälfte der auf ihn wirkenden Kräfte auf den festen Punkt 12 und die andere Hälfte
auf das Drahtseil. Dies wirkt auf die Scheibe 7 und beginnt die Feder 13 zu spannen.
Je stärker die Reibung des Drahtseils auf die Scheibe 7 wird, desto öfter muß man
es um diese herumlegen. Mit der Scheibe 7 werden auch die Hebel 9 und damit die
Welle 4 angetrieben. Wenn es sich um einen Explosionsmotor handelt, so ist damit
die Ingangsetzung beendet. Die an den Enden des Hebels 5, 6 befindlichen kleinen
Hebel werden nun, da unter dem Einfluß der schnelleren Umdrehung der Achse die Gewichte
io nach außen streben, mit den Zähnen 9 völlig ausgehoben. Es genügt dann, durch
das Ansatzrohr 17 das im Zylinder enthaltene Gas ausströmen zu lassen, worauf unter
der Einwirkung der Feder 13 der Kolben 2 wieder in seine Anfangsstellung zurückgeht.
Es könnte nun der Fall eintreten, daß der Motor nicht nur nicht richtig angeht,
sondern daß er sogar mit Gewalt rückwärts geht, z. B. unter dem Einfluß einer schlechten
Regelung der Zündvorrichtung. Dann wird der Kolben im Innern des Zylinders zurückgehalten
und treibt das zugelassene Gas wieder heraus. Aber da nun das Seil 15 in seiner
Endstellung angekommen ist, die, wie bereits beschrieben, festgelegt ist, so besitzt
.es nunmehr keine Spannung. Seine Reibung wird somit Null, und folglich wird die
Seilscheibe 7, immer in Eingriff mit den Zahnungen 9, die sie entgegengesetzt zu
der Pfeilrichtung zu drehen streben, sich ungehindert in diesem Sinne bewegen können.
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Die in Abb. 3 bis 5 dargestellte Ausführungsform gestattet es einerseits,
die Anlaßvorrichtung ganz unabhängig von dem Motor zu halten, anderseits das Anlassen
mittels einer Hilfskurbel zu bewerkstelligen, wenn das Druckgas erschöpft ist. Hierzu
gehört eine Klauenkupplung i, die über einem Viereck 2 in geeigneter Weise die Nabe
3 der Rinnenscheibe 4 mitnimmt. Dieser Teil 2 der Achse verlängert sich zu einem
zylindrischen Teile 5, und dieser läuft in ein Gewinde mit aufgeschraubter Platte
6 aus.
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Eine Feder 7 hält den in der Zeichnung rechts liegenden Teil der Klauenkupplung
i offen und stützt sich dabei einerseits gegen eine Scheibe 8, die das Gehäuse 31
abdeckt. und anderseits gegen die Platte 6 und damit gegen eine Hülse 9, die sich
auf der Abdeckung 8 befindet. Diese Hülse 9 enthält einen Stift io, der mit geringer
Reibung in ihr gleitet. Er ist an seinem rechten Ende leicht konisch, so daß eine
ganz schmale Verbindung zwischen der rechts liegenden öffnung 12 und der Seitenöffnung
i i frei ist, während die öffnung 12 vor dem Stift io überhaupt nicht verdeckt wird.
Schließlich wird das Rohrstück 9 an seinem rechten Ende noch durch ein Handrad 13
abgeschlossen, das zugleich als Abdichtung dient und das eine Spindel 14 durchläßt,
die in eine Scheibe 15 ausläuft und die durch eine Feder 16 ständig nach außen gedrückt
wird. Das Rad oder die Scheibe 4 besitzt eine konische Zahnung, und in diese greift
ein gleichfalls konisches Treibrad 17
ein, dessen Lager 18 und i9 an dem Deckel
8 befestigt sind. Die Nabe des Rades 17 läuft nach unten in ein Vierkantstück 2o
aus, auf das eine Anlaßkurbel 21 aufgesetzt werden kann. Diese bewegt ein Zahnrad
2,3, das mit einem Triebrad 24 für den Anlaßmagneten 25 in Verbindung steht.
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Das Gehäuse 31 kann mittels Bolzenlöcher 32 auf dem Gestell des anzulassenden
Motors befestigt sein. Wenn man aber die Anlaßvorrichtung fortnehmbar machen will,
kann man
eine leicht lösbare Befestigung anbringen, so daß man den
Apparat nur im Gebrauchsfalle mit dem Motor verbindet, was z. B. für Flugzeuge wichtig
ist, wo sie nicht mitgenommen werden soll.
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Die Vorrichtung in dieser Ausführungsform arbeitet folgendermaßen:
Um den Motor anzulassen, läßt man z. B. mittels des Handhebels 28 in das Rohr 29,
das zu dem Ansatz I2 führt, eine gewisse Menge Luft o. dgl. aus einer Flasche B
o. dgl. ein. Das Druckgas wirkt zunächst auf den Stift . io, dann auf die Feder
7 und schließt die Kupplung i. Hiernach ist der Durchgang 11, 12 frei, und das Druckgas
kann zum Zylinder 30 gelangen. Es ist bereits dargelegt, wie der Druck sich auf
das Drahtseil überträgt und beim Anlassen die Scheibe 4 und somit die Kupplung i
mitnimmt.
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Wenn kein Gas zur Verfügung steht, kann man auf folgende Weise von
Hand anlassen. Man legt zwei Finger der linken Hand auf die Scheibe 15. Man wirkt
damit auf die Spindel 5 und rückt somit die Kupplung i ein. Hiernach betätigt man
mit der rechten Hand die Kurbel 21, die das Triebrad 17 und die Scheibe 4, das Vierkantstück
2 und die Kupplung i antreibt. Ist der Motor in Gang, so strebt die Kupplung sich
auszuklinken, Welle 2 wird ausgehoben, die Scheibe 15 geht nach rechts und die Gefahr
eines Mitnehmens der Kurbel wird vermieden. Dann genügt es, den Anlaßmagneten 25
auszurücken, so daß er erst dann Funken im Zylinder der Maschine gibt, wenn der
Totpunkt überschritten ist. Wenn die Hauptzündung so eingestellt ist, daß sie bei
der sehr geringen, durch Handanlassen erzeugten Geschwindigkeit noch keine Funken
gibt, so ist es sicher, daß das Anlassen nur durch die von dem Anlaßmagneten erzeugten
Funken bewirkt wird und daß keine rückläufige Bewegung des Motors zu fürchten ist.
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Um das Anlassen noch besser zu unterstützen, wählt man zweckmäßig
eine entsprechende Übersetzung zwischen dem Triebrad rad 17 und dem Rad 4. Handelt
es sich z. B. um einen Motor mit acht Zylindern, so kann man eine Übersetzung von
i : 4, 1 : 8 oder i : 16 wählen, so daß die Kurbel bei jeder Umdrehung eine oder
mehrere Kompressionen bewirkt, aber immer im selben Punkt. Wenn es sich um einen
sechszylindrigen Motor handelt,-kann man eine Übersetzung von i : 3, i : 6, 1 :
12 oder i : 24 nehmen.
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In den beiden vorhin beschriebenen Ausführungsfermen liegt die Antriebsscheibe
auf dem Motor selbst. Hierbei wird also die Anlaßkraft von dem Motor aufgenommen.
Für gewisse Zwecke kann es vorteilhaft sein, die Anlaßvorrichtung nicht in feste
Verbindung mit dem Motor zu bringen, z. B. wenn es sich um einen Flugzeugmotor handelt.
Man kann dann z. B. nach Abb. 6 und 7 bei Flugzeugen oder n@.ch Abb. 9 bis 12 bei
Kraftfahrzeugen verfahren.
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In ersterer Beziehung besteht der Apparat aus einem Gehäuse 33, in
dem eine Welle 34 frei beweglich ist. Auf deren innerem Ende ist eine Seilscheibe
35 aufgebracht; ihr anderes Ende ragt aus dem Gehäuse heraus, sie ist hier stark
verbreitert und trägt eine Anzahl von Ansätzen 36. Ein Blech 37 schließt das Ganze
nach außen ab und trägt das Lager 38 für das innere Ende der Welle 34. Ein zweites
Blech 39 ist mittels Bolzen auf einem Stützhebel 4o so befestigt, daß daran auch
das Gehäuse 33 festsitzt. Die Bleche 37 und 39 sind so ausgebogen, daß sie zwischen
sich den Zylinder 41 der Anlaßvorrichtung festhalten. Im Zylinder 41 ist ein Kolben
beweglich, der eine Seilscheibe 42 trägt. Ein an einer Öse 43 des Bleches 39 befestigtes
Seil schlingt sich einhalbmal um das Rad 42, viermal um das Rad 35 und einhalbmal
um ein Rad 44, das an dem Stützhebel liegt. Am Ende 45 des Seiles ist eine Feder
46, am besten aus Gummi, befestigt, und deren anderes Ende ist bei 47 an den Blechen
37 und 39 befestigt. Die Feder 46 liegt in einem Rohr 48, dessen Ende 49 genügend
weit ist, um die Feder selbst durchzulassen, aber zu schmal, um die Scheibe mit
durchzulassen, an der das Seil befestigt ist. Ein von Hand einstellbares Teleskopgestell
50 ist an das obere Ende des Stützhebels angelenkt und mittels eines Armes
51 und einer Verriegelung 52 einstellbar. Vom Boden des Zylinders 41 geht ein Rohr
53 ab, das durch einen Hahn 54 am Stützhebel 4o mit der Gasflasche 55 o. dgl. verbunden
ist.
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Am Ende der anzulassenden Welle 56 ist ein Zahnrad 57 angebracht,
das so viel Zähne besitzt, wie die Welle 34 Stifte 36.
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Die Eingriffsrichtung wird so gewählt, daß die Welle 34 die Welle
56 mitnimmt, wenn erstere in dem Drehsinne läuft, den man letzterer geben will,
während, wenn die Welle 56 sich in diesem Sinne bewegt und 34 feststeht, die Sperrklinke
von selbst die ganze Vorrichtung vom Motor entfernt.
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Die Vorrichtung arbeitet so folgendermaßen: Wenn man den Flugmotor
in der Pfeilrichtung der Abb. 7 anlassen will, stellt man die Vorrichtung so auf,
daß die Zähne 36 der Welle 34. in die Zähne der Zugvorrichtung eingreifen. Man setzt
den Stützhebel bei 59 und dessen Fuß 5o auf den Boden und sichert deren Stellung
bei 51, 52. Dann drückt man auf den Handhebel 54, wodurch Druckgas in den Zylinder
eintritt und somit Rad 42 bewegt wird. Die darauf wirkende
Kraft
wird in zwei gleiche Teile zerlegt, von denen der eine auf das Ende 43 des Seiles
und der andere auf den Teil des Seiles wirkt, der in vier Windungen um die Scheibe
35 herumgeht und auf die Feder .I6 wirkt. Durch die auftretenden Spannungen wird
eine genügende Reibung des Seiles gegen die Scheibe 35 bewirkt, um diese und die
Motorwelle 56 mitzunehmen.
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Wenn, nach einigen Umdrehungen der Welle 56, der Motor im Gange ist,
«-erden die Schrägflächen der Zähne an der Klaue 57 die vorstehenden Teile des Mechanismus
zurückstoßen, der somit außer Verbindung mit dem Motor kommt. Ist letzterer noch
nicht im Gang, so bringt die Feder langsam den Kolben in seine Anfangsstellung,
wobei der Hahn so eingestellt ist, daß man durch Druck auf Hebel 54 das Gas in den
Zylinder einlassen und es nach Loslassen oder Umstellung des Hebels wieder auslassen
kann.
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Wenn infolge schlechter Regelung der Motor nach der ersten Explosion
rückwärts läuft, nimmt er die Seilscheibe 35 in verkehrter Richtung mit und übt
einen starken Zug auf das um die Seilscheibe 42 geschlungene Seil aus. Der Kolben
wird demgemäß wieder in den Zylinder getrieben, aber im Augenblick, in dem er dort
ankommt, stoßen die Scheibe 4.5 und die Feder an den Rand 4.9 des Rohres 48. Die
schwache noch übrige Federspannung wird dann von dem Rohr aufgenommen und, da das
Endc .45 des Seiles nicht mehr gespannt ist, so wird die Seilreibung auf der Scheibe
35 aufgehoben. Folglich kann sich diese unter dem Einfluß des Motors frei im entgegengesetzten
Sinn drehen.
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Man sieht, daß, wenn der Motor rückwärts läuft, der die Anlaßvorrichtung
treffende Stoß auf den Stützhebel übertragen wird, dessen Fuß 59 ebenso gegen den
Boden gedrückt wird, wie wenn der Motor richtig angegangen wäre. Der Rücklauf kann
also die Vorrichtung nicht aus ihrer richtigen Lage bringen. Man braucht also nur
wieder auf den Hebel 54 zu drücken, um eine neue Ingangsetzung zu bewirken.
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Es ist zweckmäßig, die einzelnen Teile der Anlaßvorrichtung so anzuordnen,
daß sie alle eine einzige Symmetrieachse haben. Hierbei kann man den Apparat leicht
in umgekehrtem Sinne laufen lassen und so den Motor in jeder Richtung antreiben.
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Wenn die Vorrichtung für den Antrieb von Motoren mit Anlaßkurbel dienen
soll, wirkt er unmittelbar auf diese. In diesem Fall wird er beispielsweise nach
Abb. 8 bis i i gebaut. Der eigentliche Anlasser entspricht hierbei den Abb. i und
2, jedoch mit folgenden Abänderungen: An dem Deckel 6o befindet sich eine Handhabe
61, an der man ihn zwecks Gebrauchs anhebt. Am Ende des Zylinders 62 befindet sich
eine Blattfeder 63, die als elastisches Widerlager gegen den Boden zu dienen hat
und die dieselbe Rolle spielt wie der Stützhebel d.o nach Abb. 12. Das freie Ende
der Welle 6.4 der Anlaßvorrichtung trägt ein Zwischenstück, um sie an die Anlaßkurbel
anzuschließen. Dies besteht aus einem Ring 66, in dessen Innerem man die Kurbelachse
mittels der Stellschraube 67 ungefähr zentriert, und aus einem hohlen Ansatz 68
für den Kurbelarm. Die Stellschrauben 67 und 67' werden ein für allemal für jeden
Wagentyp eingestellt und sind für jeden anderen Typ leicht umzustellen.
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Diese Abart der Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Man greift sie
bei der Handhabe 61 und setzt den Ring 66 auf die Kurbel 65. Der Boden des Zylinders
62 kommt hierbei durch Vermittlung der Stützfeder 63 (Abb. i2) auf den Boden zu
liegen. Man drückt dann mit der freien Hand auf den Gaszuführungshahn. Die Kurbel
macht dann einige Umdrehungen und der Motor ist angelassen. Da die- Kurbelwelle
in eine Klauenkupplung ausläuft, die sich nach Anlassen des Motors automatisch löst,
so wird die Vorrichtung von selbst ein wenig zurückgestoßen, sobald der Motor in
Gang ist.
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Während die bisher beschriebenen AusführungsformenzwarfürdasAnlassen
sehrstarker, aber doch nicht für das besonders schwerer Motoren genügen, ist die
Ausführungsform nach Abb. 13 bis 18 zum Anlassen langsam laufender Motoren
mit Schwungrädern von mehreren Tonnen bestimmt. Diese Schwungräder sind gewöhnlich
auf einen beträchtlichen Teil ihres Umfangs von Treibriemen bedeckt.
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Auch der hierzu dienende Apparat besteht im wesentlichen aus einem
Kolben, der unter dem Druck eines beliebigen Gases in einem Zylinder gleitet. Dieser
Kolben trägt an seinem Ende eine genau in seiner Achse liegende Riemenscheibe. Über
diese läuft ein Band, das in dieser Ausführungsforrn ein genügend breiter und schwerer
Riemen ist, um die auftretenden Kräfte gut übertragen zu können.
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In Abb. 13 ist der Zylinder mit i und die Riemenscheibe mit
2 bezeichnet. Eines der Enden des Riemens 3 ist an einem Festpunkte d. am Zylinder
befestigt. Der Riemen 3 geht den Zylinder entlang und läuft über eine Riemenscheibe
5, die sich um einen festen Ansatz jenseits des geschlossenen Zylinderendes dreht.
Dann greift es bei 6 an das anzulassende Rad an, was mit Hilfe einer noch zu beschreibenden
Klaue 7 bewerkstelligt wird.
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Mit dem Behälter i ist mittels eines Hebelhahns
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ein beliebiger Behälter 8 für das betreffende Gas verbunden. Wenn der Gaszutritt
geöffnet ist, wird der Kolben plötzlich von unten nach oben bewegt und übt auf den
Riemen einen Zug aus, der sich dem Schwungrad mitteilt, bis bei Erreichung der Endstellung
des Kolbens das Ganze die in Abb. 14 gezeichnete Stellung hat. Alsdann gibt die
Klaue 7 von selbst das Rad 16 frei. Abb. 15 bis 18 geben die hierzu dienenden Einzelheiten.
Danach besteht die Klaue 7 aus zwei Wangen io und io', die an ihrem äußeren Ende
durch eine Rolle B auseinandergehalten werden. Um letztere ist das Ende i i des
Anlaßriemens herumgeschlungen. In der Mitte ist der Bolzen 12 durchgesteckt. An
den anderen Enden der Wangen io und io' befinden sich zwei gegeneinander gerichtete
mit entgegengesetztem Gewinde versehene Schrauben 13, 14, deren jede innen ein kleines
Winkeleisen 15 trägt (Abb. 17), das damit bis auf einen Abstand von wenigen Millimetern
den Seiten des Schwungrades angenähert werden kann.
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Die Vorrichtung arbeitet nun folgendermaßen: Man faßt die Klaue so
an, daß die Wangen io, io' ungefähr vor einer Speiche des Schwungrades zu liegen
kommen (Abb. 15) und stellt die Schrauben 13, 14 -so ein, daß sie dem Schwungrad
mit schwacher Reibung anliegen. Die Abb. 17 und 18 zeigen die Einzelheiten dieser
Schrauben. Hiernach werden diese zweckmäßig mit einer Unterlagsplatte 17 versehen.
Diese trägt Vertiefungen oder Löcher, in die eine Schraubensicherung i8 eingreifen
kann. Wenn man die Schrauben genügend gelockert hat, so daß die Schrauben in reibungslose
Berührung mit dem Schwungrad kommen, stellt man die Schrauben 18 fest.
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Bei Einstellung der Klaue muß sich natürlich der Kolben der Anlaßvorrichtung
gerade unten im Zylinder befinden. Wenn man dann das Druckgas in den Zylinder eintreten
läßt, wird die Spannung des Riemens zunächst bewirken, daß sich die Klaue in Richtung
des Pfeiles f der Abb. 15 bewegt, um sie dann in die Stellung nach Abb. 13 umzulegen.
Da nun die Ansätze der in den Klauenwangen sitzenden Schrauben diese Schrauben an
einer Drehung hindern, so wird, wenn der Drehungssinn der Schrauben richtig gewählt
ist, der durch den Riemen ausgeübte Zug die Schrauben kräftig gegen die Seiten des
Schwungrades pressen, .und diese Reibung wird stärker sein als die Zugwirkung, so
d'aß die Klaue festsitzt.
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Wenn nun das Schwungrad einen gewissen Teil seiner Umdrehung zurückgelegt
hat und der Kolben an seinem Höchstpunkte angekommen ist (Abb. 14), wird der Riemen
die Klaue im Sinne des Pfeiles f um die Schrauben zu drehen streben, also
entgegengesetzt zu f. Die Schrauben lösen sich also, die Klaue fällt ab und der
Motor setzt seine Bewegung in der ihm einmal erteilten Richtung fort.