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Als Anwerfmotor für Kraftfahrzeuge verwendbarer Luftverdichter. Es
sind Kraftfahrzeug-Luftverdichter bekannt, die gleichzeitig als Anwerfmotoren verwendbar
sind und aus einer drei- oder mehrzylindrigen Maschine bestehen mit in einer gemeinsamen
Ebene liegenden Zylindern, die in einem zylindrischen 1lmschließungsgehäuse eingebaut
sind.
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Die Erfindung betrifft eine Verbesserung ähnlicher Vorrichtungen und
erreicht dies in der Weise, daß eine Kraftabgabewelle in der Achse des zylindrischen
Gehäuses angeordnet und von der Kurbelwelle der Maschine durch eine Übersetzung
angetrieben ist. Erreicht ist hierdurch, daß diese Hilfsmaschine einerseits sehr
klein wird und andererseits vermöge ihrer rotationskörperartigen Ausgestaltung genau
in derselben einfachen Weise wie beispielsweise elektrische Anwerfmotoren durch
Aufschnallung oder ähnliches befestigt werden kann; damit-Sind die wesentlichen
Schwierigkeiten beseitigt, die dem Druckluftanlasser entgegenstanden, und seine
große Einfachheit, Billigkeit und Betriebssicherheit kommen voll zur Geltung.
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Zur Beherrschung der Verdichtungswärme und der bei der Expansion wi@hrend
des Arbeitens als Anwerfmotor entstehenden Abkühlung sind in den freien Räumen zwischen
den Arbeitszylindern und dem Gehäuse Rippen angebracht, die durch ihr Wärmeaufnahmevermögen
und durch die Wärmeflußvermittlung gegenüber der Gehäusefläche ein zuverlässiges
Arbeiten bei beiden Betriebsarten sicherstellen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung
ist, daß außer der Kraftabgabewelle ein zweiter, aus dem Gehäuse hinausragender
Wellenanschluß vorgesehen ist. Es kann dann für Arbeit als Verdichter und als Anwerfmotor
je ein Wellenanschluß =benutzt werden, wodurch die ganze Einrichtung außerordentlich
handlich und bequem wird.
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Die Zeichnung veranschaulicht an einigen Ausführungsbeispielen die
Erfindung, und zwar ist Abb. i Längsschnitt der Hilfsmaschine, Abb. a Querschnitt
durch den mittleren Zylinder, Abb.3 wagerechter Schnitt durch den Steuerungskopf,
Abb. 4 und 5 verschiedenartige Einbauskizzen, Abb. 6 Schnitt eines Getriebes für
Pumpen und Anwerfen mit Hilfe des Schwungrades des Fahrzeugmotors.
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Ein zylindrisches Gehäuse a enthält durch Rippen b nach allen Seiten
hin abgestützt und vorzugsweise einstückig mit ihm zusammengegossen, drei hintereinanderliegende
Arbeitszylinder a', deren in üblicher Weise ausgeführte Kolben- und Pleuelstangen
an eine dreifach gekröpfte. Welle i mit um i2o° versetzten Kurbeln angeschlossen
sind. Über die Zylinder erstreckt sich ein Steuerungskopf c, in dem zwei Drehschieber
d, d zur Steuerung der Einlaßkanäle e und Auslaßkanäle fentlang laufen.
Der Einlaßschieber d
hat die Gestalt eines Rohres und weist über
jedem
Zylinder eine Ausnehmung g in solcher Lage und Größe auf, däß hierdurch die öffnung
e jedes Zylinders während angenähert eines ganzen Arbeitshubes an den Schieberinnenraum
anschließbar ist. Der Auslaßschieber d' weist für jeden Zylinder einen eigenen Längskanal
mit seitlichen Ausnehmungen 9l-, 92, 93 auf, und diese Ausnehmungen schließen die
Kanäle während je eines ganzen Arbeitshubes an die Zylinderauslässe f an. In .den
Kanälen sind Kugeln s als Rückschlagventile eingelegt, die bei Verdichterarbeit
als normale Ausschubventile wirken und bei Anwerfarbeit nicht hindern.
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Zur Kraftabgabe und -aufnähme trägt die Kurbelwelle i einerseits ein
außenliegendes Zahnrad j, und andererseits ist sie an eine Zahnradwelle la angeschlossen,
die gleichachsig zum Gehäuse a aus diesem am einen Ende heraustritt und außen ein
Zahn- oder Kettenrad trägt. Von dieser Welle h sind durch innen im Gehäuse liegende
Zahnräder r die Drehschieber d, d' mit gleicher Geschwindigkeit wie die Kurbelwelle
i so angetrieben, daß sie die übliche Zweitaktsteuerungder Ein-und Auslaßöffnungen
e und f ergeben.
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An die Drehschieberinnenräume sind Rohrleitungen l und
e angeschlossen. An beide Leitungen ist ein Druckluftbehälter in angelegt,
und zugleich sind atmosphärische Auslässe k und zz mit Wechselklappen oder beispielsweise
auch Dreiweghähnen angebracht. Der Zweck ist der, daß die Hilfsmaschine beim Arbeiten
als Pumpe beispielsweise durch die Atmosphärenverbindung n Luft zu den Einlässen
e hineinsaugt und sie verdichtet, durch die Auslässe f und die Leitung o zum Behälter
na schiebt, wie in Abb. 3 dargestellt, während für das Arbeiten als Anwerfmotor
die beiden Dreiweghähne umgeschaltet werden und die Maschine dann mit dem Strömungsverlauf
in., 1, f, e, k als Motor arbeiten lassen.
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Es ist auch möglich, zur Umsteuerung von Verdichterarbeit auf Anwerfarbeit
den Drehsinn der Schieber d, d' umzusteuern, so daß dann der Schieber d als
Einlaß bei Verdichterarbeit und als Auslaß bei Anwerferarbeit dient und der Schieber
d' die umgekehrten Steuervorgänge ausübt. 'Dabei kann der Schieber d' verkürzte
Öffnungszeit ergeben, also beispielsweise 40 Prozent Füllung beim Anwerfen und entsprechende
Eröffnung gegen Ende des Ausschubhubes bei Verdichterarbeit. Die Ventilkugeln s
fallen dann fort.
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Der Einbau der Maschine gestaltet sich nach Abb. q. derart, daß das
Wellenzahnrad j mit dem Schwungrade des Fahrzeugmotors zum Eingriff gebracht wird,
an dem es in üblicher Weise beispielsweise durch achsiale Verschiebung ausrückbar.
sein kann, während die zum Gehäuse gleichachsige Zahnradwelle h mittels Kette an
das Fahrzeuggetriebe angeschlossen ist. Hierdurch ergibt sich langsamer Antrieb
der Hilfsmaschine als Pumpe, solange das Fahrzeuggetriebe läuft, während andererseits
durch Einschalten von Leerlauf und Heraustreten der (beispielsweise im Schwungrad
eingebauten) Fahrzeugkupplung die Hilfsmaschine als Anwerfinotor arbeiten kann,
indem ihr Ritzel j am Schwungrad in Eingriff gebracht und die zum Arbeiten als Klotor
erforderlichen Luftverbindungen hergestellt werden.
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Bei der Einbauart nach Abb.5 ist die Hilfsmaschine umgekehrt eingesetzt,
so daß sie, neben dem Motor liegend, am Schwungrad einrückbar ist, während sie ihren
Antrieb unter Vermittlung der die Lichtmaschine treibenden Hilfswelle erhält. Zur
Entkupplung von :dieser Welle ist eine ausrückbare Klauenkupplung p vorgesehen,
so daß während der Tätigkeit als Anwerfmotor nur das Anwerfritzel j über das Schwungrad
mit dem Fahrzeugmotor in Verbindung steht.
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Nach Abb. 6 ist unter Fortfall des Anwerfritzels j die im Gehäuse
gleichachsig liegende Welle h sowohl zum Antrieb als Verdichter wie auch zur Kraftabgabe
bei der Arbeit als Anwerfmotor ausgenutzt und zur Ermöglichung der verschiedenen
Übersetzungsverhältnisse (langsamer Lauf der Hilfsmaschine als Pumpe und schneller
Lauf als Motor) ein Planetengetriebe angebracht. Hierzu trägt die Zahnradwelle h
fest aufgesetzt einen Planetenträger t mit einem oder mehreren Planetenrädern u
und achsial verschieblich eine Kupplung 7i sowie ein inneres Hauptrad w mit schräg
verzahntem Übertragungsrad x; außen ist ein äußeres Hauptrad y mit Bremse z frei
drehbar herumgebaut. Die Wirkung ist hier die folgende. Ist die Kupplung
v eingerückt und die Bremse z ausgerückt, so ist das schräg verzahnte
Rad x, das in dem entsprechend schräg verzahnten Schwungrade des Fahrzeugmotors
eingerückt ist, mit der Zahnradwelle h verbunden, also ein etwa dreimal so schneller
Lauf der Hilfsmaschine als der des Fahrzeugmotors eingestellt, 'und damit Benutzung
zu kräftigem Anwerfen ermöglicht. Sobald hierbei durch Anspringen des Fahrzeugmotors
der Druck in der Schrägverzahnung x in die entgegengesetzte Richtung umschlägt,
wird hierdurch die Kupplung v ausgehoben, und das Getriebe x, u, y läuft leer, so
daß der Anwerfmotor stehenbleiben kann; zweckmäßig kann dieses Stehenbleiben unmittelbar
herbeigeführt werden, indem die Achsialverschiebung der Teile x, w,
v auch die Druckluftzuführung zum Motor absperrt.
Wird bei
ausgerückter Kupplung z, die Bremse z angezogen und dadurch das äußere Hauptrad
y stillgesetzt, so ergibt sich vom Schwungrade aus der Antrieb über die Teile
x, u" zc, t auf die Zahnradwelle 1i mit starker Übersetzung, also
ist verhältnismäßig langsamer Mitlauf der Hilfsmaschine als Verdichter ermöglicht.
Wird hierbei ein bestimmter Höchstdruck der verdichteten Luft erreicht, so kann
entweder eine manometrische Vorrichtung zum Lösen der Bremse und somit zum Abkuppeln
der Hilfsmaschine dienen, oder die in gleicher Weise wie der Luftdruck anwachsende
Achsialkomponente des Zahndruckes am Rad x schiebt dieses gegen den Druck einer
Belastungsfeder fort, und dies wird zur Bremslösung benutzt, so daß die Verdichtertätigkeit
durch Stillsetzung der Hilfsmaschine unterbrochen wird. Sinkt der Druck im Druckluftbehälter
m wieder, etwa durch Luftverbrauch für eine Druckluftbremse, eine Drucklufthupe
oder Auffüllen der Luftbereifung, so rückt die Bremse z wieder ein, und der Druckluftvorrat
wird ergänzt.
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Bei dieser Ausgestaltung ist also der Anbau sehr vereinfacht, indem
nur ein einziges Zahnrad der Hilfsmaschine am Fahrzeugmotor angepaßt zu werden braucht,
und es sind doch die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse für Arbeit als Pumpe
und als Anwerfmotor erreichbar.
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Hinsichtlich der Einzelheiten der Rohr-Leitungen, wie beispielsweise
Anbringung nur einer Leitung zwischen Hilfsmaschine und Behälter, ferner Zusammenfassung
der notwendigen Steuerungsteile an einem einzigen Handhabungsgriff oder -tritt und
sonstiger Zubehörteile, sind mannigfadhe Ausgestaltungen im Rahmen der Erfindung
möglich.