DE397028C - Vorrichtung zum Ein- und Auskuppeln der einzelnen Motoren von Gruppenmotoren fuer Luftfahrzeuge u. dgl. - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft die An- und Abkupplung eines oder mehrerer Motoren oder Motorgruppen mit Bezug auf eine Welle, die die Gesamtkraft dieser Motoren auf irgendein Triebmittel überträgt.

Im nachstehenden sei beispielsweise eine Kupplungseinrichtung für den Sonderfall beschrieben, daß bei einem Luftfahrzeug mit vier Motoren diese einzeln oder gemeinsam mit derselben Luftschraube gekuppelt werden sollen. Die Einrichtung besteht dann gemäß Abb. 4 im wesentlichen aus einem mit der Schraubenwelle verbundenen mittleren Getriebe 3, das in die vier Zahnräder p¹, p²,p³, p^l eingreifen kann, deren Wellen mit je einem Motor elastisch gekuppelt sind. Wie die schematische Seitenansicht (Abb. 5) zeigt, steht das Rad 3 außerdem noch in ständigem Eingriff mit der Muffe 40, die mit den Zahnrädern p¹, p², p³, pⁱ gleichachsig ist.

Für die Ankupplung eines Motors, bei bereits erfolgter Einkupplung der anderen Motoren kommt es darauf an, die Welle 4 des betreffenden Motorzahnrades mit der entsprechenden Muffe 40 zu verbinden, was auf irgendeine Art, z. B. mittels eines Handrades 40**, bewerkstelligt werden kann, und zwar in der Weise, daß die Kurbelwelle des zu kuppelnden Motors in genau bestimmter, immer gleichbleibender Winkelstellung zu den anderen Kurbelwellen aufgekeilt wird, damit die Explosionen der vier Motore in zweckentsprechender und immer gleicher Weise auf einer Periode von zwei Umdrehungen verteilt werden, so daß Erschütterungen vermieden werden, die zum Bruch der Schraubenwelle führen könnten. Diese Bedingung muß sich ferner unabhängig von der Zahl der einzelnen Ein- und Auskupplungen jedes Motors erfüllen lassen.

Ein e Kupplung dieser Art zwischen der Welle 4 und der entsprechenden Muffe 40 wird nach den zueinander rechtwinkligen Schnitten der Abb. 6 und 7 mittels der Keile c der Welle 4 erzielt. Ein Keil C ist etwas größer als die anderen. In der Muffe 40 befinden sich entsprechende Nuten e, E. Eine Verschiebung der Welle 4 in der Pfeilrichtung der Abb. 7 und damit ein Eingriff z. B. des Rades p^% in

die Verzahnung des Rades 3 kann, wie ohne weiteres ersichtlich, nur erfolgen, wenn der Keil C sich vor der Nut E der Muffe 40 befindet.

Man sieht, daß, wenn die Welle 4 eines einzukuppelnden Motors, nachdem der Motor angekurbelt ist, in Umdrehung ist und die Kupplungsmuffe 40 andererseits durch die Gruppe der drei anderen Motoren, die schon mit der Propellerwelle gekuppelt sind, in Umdrehung versetzt wird, die Welle 4 sich nicht genau mit derselben Geschwindigkeit wie die Kupplungsmuffe 40 dreht und infolgedessen eine Relativbewegung in bezug auf letztere hat, derart, daß bei jeder Umdrehung der Welle 4 in bezug auf die Muffe 40 der große Küpplungskeil C sich einmal kurze Zeit vor der entsprechenden Nut E der Muffe befindet.

Da andererseits die Explosionen auf den Zeitraum von zwei Umdrehungen der Kurbelwelle verteilt sein müssen, so muß man notwendigerweise das Eindringen des Keiles C in seine Nut E bei einer der beiden Umdrehungen verhindern, derart, daß keine Kupplung stattfindet bei einer Umdrehung der Welle 4 des einzukuppelnden Motors vorwärts oder rückwärts in bezug auf die Kupplungsmuffe 40.

Um diese Forderungen zu erfüllen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Anordnung so getroffen, daß man den Augenblick, in welchem die Kupplung der Motorwelle stattfinden kann, an der Winkelstellung der mit halber Geschwindigkeit laufenden Wellen erkennt, das ist beispielsweise die Steuerwelle des einzukuppelnden Motors in bezug auf die Steuerwelle eines der schon mit der Propellerwelle gekuppelten Motore. Diese Feststellung kann in jeder beliebigen Weise während des Ganges der Maschinen geschehen, beispielsweise mittels eines Synchronisators, wie er weiter unten beschrieben wird.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung für eine Motorgruppe dargestellt, und zwar in Abb. ι von der Seite und in Abb. 2 von oben gesehen. Abb. 3 zeigt eine Einzelheit.

Am Ende einer jeden Steuerwelle ist ein Zeiger P befestigt, der sich mit der Steuerwelle in einem Ring oder einer isolierten metallischen Kapsel Q dreht. Der Zeiger P wird in ganz bestimmter Stellung auf das Ende der Steuerwellen aufgesetzt.

Wenn man die Kapsel Q der Anzeigevorrichtung eines der einzukuppelnden Motoren mit einer der Verteilungsklemmen einer Zünddynamo eines der schon eingekuppelten Motore verbindet, und wenn man bewirkt, daß der einzukuppelnde Motor sich genau mit der gleichen Geschwindigkeit wie die anderen I drehen, so wird bei jedem zweiten Umlauf dieses Motors ein Funken zwischen dem Gehäuse Q und dem Zeiger P überspringen. Die Stellung dieses Funkens wird natürlich von der relativen Winkellage der Steuerwellen der beiden in Betracht kommenden Motore abhängen und kann von vornherein auf dem Versuchsstand bestimmt werden. Wenn im Augenblick des Einkuppeins des Motors die zur Kupplung dienende Welle in die Kupp-

lungsmuffe eingeführt worden ist in der richtigen Stellung, d. h. derart, daß die Zündungen genau auf zwei Umdrehungen der Kurbelwelle verteilt sind, so wird der Funken im vorher bestimmten Augenblick entstehen; wenn aber im Gegensatz dazu die besagte Welle eine Umdrehung zu früh oder zu spät in die Kupp-

! lungsmuffe eingeführt wird, anders ausgedrückt, wenn die Kupplung schon eine Umdrehung zu früh oder erst eine Umdrehung zu spät

erfolgt, so wird der Funken an einem gerade j entgegengesetzt befindlichen Punkte der Büchse

j der Anzeigevorrichtung auftreten.

Um daher eine richtige Einkupplung zu

j erzielen, die der richtigen Reihenfolge der

j Zündungen entspricht, genügt es, die Kupplung nur dann vorzunehmen, wenn der Funke an dem genau früher bestimmten Punkte der Büchse überspringt.

In der Praxis ist die Geschwindigkeit des zu kuppelnden Motors nicht genau die gleiche wie die der schon eingekuppelten drei Motore; es folgt daraus, daß der Funke sich am Umfang der Büchse verschiebt mit einer Ge-

schwindigkeit, die von dem Unterschied der Geschwindigkeiten des einzukuppelnden Motors und der schon eingekuppelten Motore abhängt.

! Wenn man beispielsweise annimmt, daß der einzukuppelnde Motor mit i960 Umdrehungen in der Minute umläuft und daß die anderen Motoren 2000 Umdrehungen machen, so wird der Funken im entgegengesetzten Sinne zur Steuerwelle des einzukuppelnden Motors umlau-, ... „ , . ,. , .. 2000—iq6o fen mit einer Geschwindigkeit von — =—·

= 20 Umdrehungen in der Minute. Man könnte dann ein wenig mehr Gas geben, um die Geschwindigkeit des zu kuppelnden Motors zu vergrößern und sie der Geschwindigkeit von 2000 Umdrehungen zu nähern, wodurch die Umlaufgeschwindigkeit des Funkens vermindert würde; praktisch kann man sich mit n° einer Funkengeschwindigkeit von 10 Umdrehungen in der Minute begnügen.

Man kann die Kupplung des Motors dann einfach in folgender Weise bewirken:

Kurz ehe der Funken sich vor dem Merk- "5 zeichen R oder einem anderen im voraus auf dem Ring Q angegebenen Punkt befindet (vgl. Abb. 3, die den Ring Q und die Spitze P von vorn zeigt), übt man mittels des Handrades 40" in der Pfeilrichtung einen Zug auf die Welle 4 aus, so daß die Zähne des Zahnrades fr¹ in die Zähne des Rades 3 eingreifen, wie Abb. 5 zeigt.

Sobald der Keil C sich gegenüber der Nut E der Muffe 40 befindet, kann die Kupplung in der Weise eintreten, daß das Zahnrad ft¹ vollständig in die Zähne des Rades 3 eingreift. Der Motor wird alsdann auf das Rad 3 gekuppelt, und zwar findet die Kupplung erst genau in dem Augenblick statt, in dem der Keil C gegenüber der Nut E steht. Dieses Zusammentreffen erfolgt genau gleichzeitig mit dem Vorbeigehen des Funkens an dem Merkzeichen R. Man sieht, daß es unmöglich ist, sich um eine Umdrehung der Kurbelwelle während des Kuppeins zu. irren, da es genügt," die Kupplung nicht zu bewirken, wenn der Funke sich bei p* befindet, d. h. in einem Punkt, der der Stellung P genau gegenüberliegt.

Die Befestigung der Zeiger P auf den verschiedenen Steuerwellen geschieht auf dem Versuchsstand, und zwar in der Weise, wie es beispielsweise für den Motor IV nachstehend beschrieben ist. Wenn die vier Zahnräder p der einzelnen Motorwellen mit dem mittleren Zahnrad 3 in Eingriff stehen, also wenn die vier Motore eingekuppelt sind, so dreht man sie von Hand, indem man' irgendeinen von ihnen dreht, so lange, bis ein Zylinder des Motors III zur Zündung gelangt, beispielsweise der Zylinder I in Abb. 2. Das Merkzeichen R wird alsdann durch einen Strich am Ende des senkrechten Durchmessers der Büchse Q*> angebracht und man bringt alsdann den Zeiger P⁴ senkrecht zur Steuerwelle des Motors IV an. Wenn unter diesen Bedingungen beim Fliegen der Motor IV abgekuppelt ist und man ihn wieder einkuppeln will, so verbindet man den Draht F des Zylinders 1 mit der Büchse ζ>⁴ in der Stellung P¹, die in Abb. 3 mit strichpunktierten Linien dargestellt ist, und man bewirkt alsdann die Kupplung sobald der Funke über das senkrechtstehend angebrachte Merkmal R hinweggeht. Man ist in diesem Augenblick gewiß, daß alles sich genau in derjenigen Stellung befindet, die dem richtigen Arbeiten des Gruppenmotors auf dem Versuchsstand entspricht, und die Zündungen werden in genau, gleichen Abständen erfolgen.

Was für den Motor IV gesagt ist, ist auch anwendbar auf die anderen Motoren, d. h. auf dem Versuchsstand wird man den Zeiger der Steuerwelle des Motors III aufkeilen, indem man den Zündpunkt irgendeines Zylinders des Motors II benutzt und in gleicher Weise für die anderen Motore.

Es ist klar, daß diese Einstellung der Zeiger auch stattfinden kann, indem man jeden anderen Zylinder als den mit 1 bezeichneten Zylinder benutzt unter der Bedingung, daß man beim Fliegen im Augenblick der Kupplung die Zünddrähte der Zylinder benutzt, welche schon auf dem Versuchsstand für den gleichen Zweck benutzt worden sind.

Anstatt einen auf die Steuerwelle aufgesetzten Zeiger zu benutzen, der sich in einem festen Gehäuse dreht, könnte man in gleicher Weise am Ende jeder Steuerwelle eine mit einer einzigen Öffnung versehene Scheibe anbringen, hinter welcher eine Lampe angebracht wird, die einmal alle zwei Umdrehungen aufleuchtet, und zwar durch den vorhergehenden Motor gemäß der oben angegebenen Reihenfolge; dieses Aufleuchten einmal während zweier Umdrehungen könnte mittels eines Kontaktes geschehen, der auf der Steuerwelle des vorhergehenden Motors angebracht ist. Auch jede andere stroboskopische Einrichtung könnte in gleicher Weise benutzt werden.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zum Ein- und Auskuppeln der einzelnen Motoren von Gruppenmotoren für Luftfahrzeuge u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Augenblick der Einkupplung eines der Motoren durch die jeweilige Winkelstellung der mit halber Geschwindigkeit umlaufenden Welle (beispielsweise der Steuerwelle) des einzukuppelnden Motors in bezug auf die Steuerwelle eines der schon eingekuppelten Motoren bestimmt wird.

2. Ausführungsform nach Anspruch 1, go dadurch gekennzeichnet, daß in geeigneter Stellung auf den Steuerwellen Zeiger angebracht sind, die sich in metallischen Gehäusen drehen und so in den Zündstromkreis eines der Gruppenmotore eingeschaltet werden können, daß der Augenblick des Einkuppeins bestimmt wird durch den zwischen Zeiger und Gehäuse überspringenden Funken, wenn dieser an einem vorher an dem metallischen Gehäuse angebrachten Merkzeichen vorübergeht, wobei der Funken mit einer Geschwindigkeit herumläuft, der die Hälfte des Unterschiedes zwischen den Geschwindigkeiten der Welle des einzukuppelnden Motors.und eines schon eingekuppelten Motors beträgt.

3. Ausführungsform nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeiger ersetzt ist durch eine Scheibe auf der Steuerwelle, die eine Durchbohrung besitzt, hinter der eine Lampe angeordnet ist, die jede zweite Umdrehung durch einen der anderen Motore zum Aufleuchten gebracht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.