DE4318225A1 - Bewegliches Startersystem - Google Patents
Bewegliches StartersystemInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N7/00—Starting apparatus having fluid-driven auxiliary engines or apparatus
- F02N7/08—Starting apparatus having fluid-driven auxiliary engines or apparatus the engines being of rotary type
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Starter für Maschinen und dergleichen und ins
besondere auf pneumatisch angetriebene Starter; die einen Ausgang zu einem Ritzel ha
ben, das an einem Maschinenschwungrad oder dergleichen angreift. Die Erfindung be
zieht sich auch auf Starter, die einen vollen Eingriff des Starterritzels mit einem Maschi
nenschwungrad gestatten, bevor die Startkraft aufgebracht wird.
Bei einer Anzahl von Startern nach dem Stand der Technik wurde die das Ritzel tragende
Ritzelwelle durch verschiedene Mittel vorgeschoben. Drei dieser Mittel waren ein pneu
matischer Voreingriff, ein Trägheitsantrieb und ein elektrischer Voreingriff. Ein pneu
matisch arbeitendes Voreingriffsritzel erfordert zusätzliche Leitungen, um Luft zu einem
Kolben zu bringen. Ein durch Trägheit angetriebenes System erfordert komplizierte
schraubenförmige oder spiralförmige Antriebsverbindungen, wie Keilwellen oder Schie
bewellen. Ein elektrisches Startersystem erfordert ein Solenoid für den Eingriff, das von
beträchtlicher Größe und kostspielig sein kann.
Aus dem vorstehenden ergeben sich Beschränkungen und Nachteile der bestehenden
pneumatischen und elektrischen Starter. Durch die Erfindung soll somit eine Alternative
gefunden werden, die einen oder mehrere der genannten Nachteile oder Beschränkungen
beseitigt. Die Erfindung schafft eine solche Lösung mit Merkmalen, die im folgenden im
einzelnen beschrieben werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung besteht die Lösung in einem beweglichen Startersy
stem mit einem länglichen Gehäuse, mit einer innerhalb des Gehäuses angeordneten
länglichen Auskleidung für eine hin- und hergehende Bewegung von einer ersten, nicht
aktiven Stellung in eine zweite Betriebsstellung, mit einem innerhalb der Auskleidung
angeordneten Motor, dessen Drehleistung auf ein Ritzel zum wahlweisen Eingriff mit ei
nem Getriebe zum Drehen der Maschine übertragen wird, und mit Einrichtungen zum
Zuführen des Antriebsmediums zu dem Motor und zum Verlagern der Auskleidung in
die zweite Betriebsstellung, in der das Ritzel in das Getriebe eingreift und der Motor das
Antriebsmedium aufnimmt.
Die Erfindung ist in den Patentansprüchen gekennzeichnet. Weitere Einzelheiten und
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungs
beispiels in Verbindung mit der Zeichnung.
Die Zeichnung zeigt eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Starters, der allgemein
zylindrische Form hat.
Ein bewegliches Startersystem 1 gemäß der Erfindung hat allgemein zylindrische Form
mit einem hohlen zylindrischen äußeren Gehäuse 2. Ein inneres Gehäuse oder eine Aus
kleidung 3 ist innerhalb des äußeren Gehäuses 2 für eine in Längsrichtung darin hin- und
hergehende Bewegung angeordnet. Das innere Gehäuse oder die Auskleidung 3 enthält in
seinem bzw. ihrem hohlen Inneren einen Motor 5 und ein Getriebe 6, das seinerseits eine
Antriebsritzelwelle 25 antreibt, die sich von der Auskleidung 3 durch eine Gehäuseab
deckung 26 erstreckt, die ein Ende des Gehäuses 2 abschließt. An dem freiliegenden
äußeren Ende ist an der Welle 25 ein Antriebsritzel 35 befestigt, das auf der Antriebswel
le 25 mittels einer Antriebsritzelschraube 28 gehalten ist.
Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein pneumatisch betätigter
Maschinenstartmotor mit radial nach innen gerichteter Strömung verwendet, um den
Starter anzutreiben. Der Luftturbinenmotor 5 weist einen vorderen Deflektor 10 und ei
nen hinteren Deflektor 11 auf, die allgemein die Enden eines Gehäuses bilden, das zu
sammen mit der Auskleidung 3 einen vorderen Stator 8 und einen hinteren Stator 9 ent
hält.
Ein Rotor 7 ist zur Drehung in vorderen und hinteren Wellenlagern 14a und 14b gelagert.
Die Lager sind in dem vorderen Stator 8 und dem hinteren Stator 9 angeordnet. Geeigne
te Rotorwellendichtungen 12a und 12b sind vorgesehen, um einen Verlust an Druckfluid
zwischen Rotorlagerabstandsgliedern 13a und 13b und den Statoren 8 und 9 zu verhin
dern. Der Rotor 7, die Lagerabstandsglieder 13a und 13b, die Rotorwellendichtungen 12a
und 12b und die Wellenlager 14a und 14b werden auf der Rotorwelle 15 zusammenge
baut und auf dieser mittels einer Rotorverriegelungsmutter 16 gehalten. Eine geeignete
Kompression zwischen den Dichtungskomponenten wird aufrechterhalten durch eine
gewellte Abstandsscheibe 17, die zwischen dem hinteren Wellenlager 14b und dem hin
teren Rotorlagerabstandsglied 13b zwischengeschaltet ist.
Für den Fachmann ist erkennbar, daß Luft, die in den Motor durch einen Düsenring 44
eintritt, durch die Statorschaufeln 47 gegen die Rotorschaufeln 57 expandiert, um dem
Rotor eine Drehung und die Kraft zu vermitteln, um den Starter anzutreiben.
Das dargestellte Reduzier- oder Vorgelegegetriebe ist ein konventionelles Leerlaufge
triebe und liefert seine Ausgangsleistung an einen Getriebering 18, der zur Drehung in
nerhalb der Auskleidung 3 mittels eines Lagers 19 gelagert ist. Die Drehleistung des Ge
trieberings wird auf die Welle 25 über eine Einwegkupplung 20 übertragen, die einen
Antrieb nur in der Drehrichtung des Startens gestattet und die einen Freilauf der An
triebswelle 25 gestattet, wenn die Maschine gestartet ist, ohne daß eine überhöhte Ge
schwindigkeit der übrigen Starterkomponenten auftritt.
Die Welle 25 ist in der Einwegkupplung 20 und in dem Getriebering 18 mittels Haltern
17a und 17b gehalten. Eine Wellendichtung 21 hindert Fremdteilchen am Eintritt in den
Hohlraum des Reduziergetriebes und hält Schmiermittel darin. Eine Rückstellfeder 4 ist
vorgesehen, um die Auskleidung 3 und die darin enthaltenen Komponenten zur Rückseite
des Startergehäuses 2 zu verschieben.
Die Antriebswelle 25 ist innerhalb der Gehäuseabdeckung 26 mittels eines Antriebswel
lenlagers 31 angeordnet. Die Gehäuseabdeckung 26 ist an dem Gehäuse 2 mittels
Schrauben 27 gehaltert. Eine Antriebsgehäusedichtung 29 ist vorgesehen, um fremde
Teilchen daran zu hindern, in den Starterhohlraum einzudringen.
Der Starter ist ferner an eine zu startende Maschine mittels eines Flansches 30 montiert,
der den Starter so positioniert, daß das Antriebsritzel 35 mit einem entsprechenden Zahn
rad der Maschine in Eingriff kommt, wenn die Antriebsritzelwelle 25 aus dem Gehäuse
vorgeschoben wird.
Das Gehäuse 2 ist mit einem Einlaß 40 für ein Pneumatik-Fluid oder für Luft versehen.
Ein Durchgang 42 überträgt das Druckfluid zu einer Kammer 43, die am rückwärtigen
Ende des Starters zwischen dem rückwärtigen Deflektor 11 und einer hinteren Platte 33
gebildet ist. Die hintere Platte 33 ist an dem Gehäuse 2 mittels Schrauben 49 befestigt.
Für den Fachmann ist nun klar, daß beim Aufbringen von Druckfluid auf den Starter die
Kammer 43 unter Druck gesetzt wird und die Auskleidung 3 zum vorderen Ende des
Starters hin gegen die Kraft der Rückstellfeder 4 verschiebt, wobei sie den Motor 5, das
Untersetzungsgetriebe 6 und die Welle 25 mitnimmt.
Wenn die Auskleidung 3 in die Eingriffsposition verschoben ist, ist es dem Druckfluid
ermöglicht, in eine Auskleidungseinlaßöffnung 51 und in einen umfangsmäßig angeord
neten Verteilungskanal 46 einzutreten, der mit den Düsen 44 in Verbindung steht. Durch
die Düsen 44 hindurchgehende Luft expandiert durch die Statorschaufeln 47 und die
Rotorschaufeln 57, um dem Rotor 7 eine Drehung zu vermitteln, wie zuvor beschrieben.
Das expandierte Druckfluid verläßt den Motor mittels der Auslaßöffnungen 52a und 52b
in der Auskleidung 3 und mittels entsprechender Auslaßlöcher 41a und 41b.
Wenn die Maschine gestartet ist, wird das Druckfluid von dem Einlaß 40 abgeschaltet.
Die Kammer 43 wird rückwärts durch den Durchgang 42 und durch den Motor 5 entleert,
wodurch der Druck in der Kammer 43 abnimmt und wodurch es der Rückstellfeder 4
gestattet wird, die Auskleidung 3 in die hintere Position zu verschieben, in der der Ar
beitszyklus beendet ist.
Es ist ferner festzustellen, daß nach dem Starten der Maschine die Einwegkupplung 20
einen Freilauf des Antriebsritzels 35 ohne Beschädigung gestattet, bis die Rückstellfeder
4 das Antriebsritzel 35 aus dem Eingriff mit der Maschine zurückzieht.
Somit wurde durch die Erfindung ein Maschinenstarter 1 mit einer inneren Auskleidung
3 geschaffen, die einen Motor 5 und ein Getriebe 6 gemeinsam vorwärts schiebt, um an
der Maschine anzugreifen und gleichzeitig Energie an den Maschinenstarter zu liefern.
Die Bewegung der Auskleidung 3 liefert die Ventil- oder Schaltfunktion, um die
Starterfunktion zu ermöglichen.
Claims (7)
1. Startersystem für eine Maschine mit
- - einem länglichen Gehäuse (2),
- - einer länglichen Auskleidung (3), die für eine hin- und hergehende Bewe gung innerhalb des Gehäuses (2) von einer ersten, nicht aktiven Stellung in eine zweite Betriebsstellung bewegbar ist,
- - einem innerhalb der Auskleidung (3) angeordneten Motor (5), dessen Aus gangsleistung auf ein Ritzel (35) zum wahlweisen Eingriff mit einem Getrie be zum Drehen der Maschine übertragbar ist, und
- - Mitteln zum Zuführen von Antriebsmedium zu dem Motor (5) und zum Ver lagern der Auskleidung (3) in die zweite Betriebsstellung, in der das Ritzel (35) in das Getriebe eingreift und in der der Motor (5) das Antriebsmedium aufnimmt.
2. Startersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung
zum Zuführen von Antriebsmedium zu dem Motor (5) eine nicht ausgerichtete
Aufnahmeöffnung (51) in der ersten, nicht aktiven Stellung der Auskleidung (3)
aufweist und daß die Aufnahmeöffnung (51) mit einer Antriebsmedium-
Zuführöffnung (40) in dem Gehäuse (2) in der zweiten Betriebsstellung ausgerich
tet ist.
3. Startersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (5) ein
Luftturbinenmotor ist.
4. Startersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (5) ein
Vorgelegegetriebe oder Untersetzungsgetriebe (6) aufweist.
5. Startersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung
zwischen dem Motor (5) und dem Ritzel (35) eine Einwegkupplung (20) aufweist,
um einen Freilauf des Motors (5) zu ermöglichen, wenn die Maschine gestartet ist.
6. Startersystem für einen Motor mit
- - einem länglichen Gehäuse (2), das einen Zylinder bildet,
- - einer länglichen Auskleidung (3), die einen Motor (5) und ein Unterset zungsgetriebe oder Vorgelegegetriebe (6) enthält,
- - wobei die Auskleidung (3), der Motor (5) und das Getriebe (6) eine Kolben kombination innerhalb des länglichen Gehäuses (2) bilden,
- - mit Mitteln zur Hin- und Herbewegung des Kolbens, um wahlweise an einer zu startenden Maschine anzugreifen, und
- - mit einer Einrichtung zum Verbinden des Motors (5) mit einer Kraftquelle während des wahlweisen Eingriffs.
7. Startersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben durch
ein Antriebsdruckfluid in die Eingriffsstellung verschiebbar ist und durch eine Fe
der (4) zurückführbar ist, wenn das Antriebsfluid abgesperrt ist.
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