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Anlaßvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Anlaßvorrichtung, insbesondere
für Brennkraftmaschinen, bei der ein durch ein Druckgas oder eine Druckflüssigkeit,
insbesondere durch Explosionsgase, bewegter Kolben eine innen und außen mit schraubenförmigen
Drallzügen versehene Hülse vorschiebt, wobei der äußere Drall der Hülse mit einer
korrespondierend gedrallten, äußeren, festen Führung zusammenarbeitet, und der innere
Drall der Hülse mit dem korrespondierend gedrallten Umfang einer Antriebsspindel,
die an einem Ende mit Kupplungszähnen versehen ist, in Eingriff steht. Erfindungsgemäß
ist der Treibkolben an jenem Ende der gedrallten Hülse angeordnet, das den Kupplungszähnen
abgewendet ist, und es wird der Kolben durch das Druckmittel gegen die Kupplungszähne
vorgeschoben, wobei der mit der festen Führung verbundene Treibkolbenzylinder die
gedrallte Hülse einschließt.
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Es sind bereits bei Anlaßvorrichtungen einschlägiger Art doppelt gedrallte
Hülsen vorgeschlagen worden; doch treffen bei diesen bekannten Einrichtungen die
Hülsen bei jeder Benutzung der Anlaßvorrichtung aus ihrem Gehäuse hervor, so daß
sie der Verschmutzung ausgesetzt sind und auch zu Verletzungen Anlaß geben können.
Es ist ferner auch schon eine Anlaßvorrichtung bekannt, in der die durch das Treibmittel
vorzuschiebende Hülse in einem geschlossenen Raum arbeitet; bei dieser Anordnung
handelt es sich aber nicht um eine innen und außen gedrallte Hülse, so daß die Hülse
etwa den doppelten Arbeitsweg machen muß und dementsprechend eine erhebliche Länge
der Anlaßvorrichtung in Kauf genommen werden muß, die in manchen Fällen den Einbau
der Vorrichtung in bestehende Motoren u. dgl. verhindert. Durch die erfindungsmäßige
Anordnung werden die Mängel dieser beiden bekannten Anordnungen vermieden bzw. deren
Vorteile vereinigt.
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In der beiliegenden Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in mehreren
Ausführungsformen in Abb. i bis g dargestellt. Es zeigt Abb. i einen Längsschnitt
durch den Anlasser, a Abb. a einen Schnitt nach Linie II-II der Abb. i, in Richtung
der Pfeile gesehen, Abb. 3 das Antriebsglied in Ansicht, teilweise im Schnitt.
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Das Gehäuse i zylindrischer Form besitzt an dem einen Ende- einen
Flansch a, mit dem es befestigt werden kann. Bei Verwendung der Vorrichtung als
Anlasser für eine Brennkraftmaschine wird der Flansch z derart ausgebildet, daß
die Vorrichtung mittels Schraubenbolzen 3 oder in sonstiger Weise an der Verbrennungskraftmaschine
angebracht werden kann. Die Schraubenbolzen 3 gehen durch Öffnungen des Flansches
2 und ragen in das Gehäuse ¢ für die Kurbelwelle des Motors. Zweckmäßig wird das
Gehäuse i den Anforderungen entsprechend aus einem Leichtmetall, wie Aluminium o.
dgl., hergestellt. In
diesem Falle werden zweckmäßig die Löcher
für die Bolzen 3 durch Hülsen 5 von relativ härterem Material verstärkt, so daß
jegliche Relativverschiebung zwischen Gehäuse und Tragkörper verhindert wird.
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Das Gehäuse i besitzt an seinem gegenüberliegenden Ende einen weiteren
Flansch 6 von verhältnismäßig kleineren Ausmessungen, der indirekt mit einem ähnlichen
Flansch 7 an einem Zylinder 8 verbunden ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist zwischen dem Flansch 7 und dem Flansch 6 ein Flansch 9 einer Hülse io angeordnet
und das Ganze durch einen geschlitzten Klemmring i i zusammengehalten. Durch die
Flanschen 6 und 9 gehen Hülsen 12, die im wesentlichen den beiden ,obenerwähnten
Hülsen 5 entsprechen und eine Relativverdrehung der Teile 6 und 9 gegeneinander
verhindern. Ferner bilden sie eine Austrittsöffnung aus dem Innern des Zylinders
B.
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Die Hülse io ist zu beiden Seiten der Flanschebene 9 verlängert und
besitzt im Innern ein Gewinde 13, dessen Steigung entsprechend der durch den Motor
zu erfüllenden Aufgabe bestimmt ist.
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Mit diesem Gewinde 13 arbeitet ein Antriebsglied i q. zylindrischer
Gestalt zusammen, das auf seiner Außenfläche ein entsprechendes Gewinde 15 trägt.
Infolge des Zusammenarbeitens der Gewinde 13 und 15 erhält der Teil 1q. bei einer
Bewegung nach links (Abb. i) eine Drehbewegung um die Achse a-a der Vorrichtung.
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Zur Erzielung der Verschiebung des Teiles 14 ist dieser mit einem
Kolben 16 versehen. Der letztere ist mittels Dichtungsringe 17 gegenüber den Wandungen
des Zylinders 8 abgedichtet.
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Der Zylinder 8 besitzt einen mit einem Gewinde versehenen Bund 1e,
an dem eine Verbrennungskammer i9 angebracht ist. Bei dieser Kammer ist der Einlaß
tangential zum Gehäuse angeordnet. An dem Bund 18 ist nach außen hin außerdem noch
eine Reihevon Rippen 21 in einem solchen Abstand angeordnet, daß sie ein Sieb zwischen
dem Innern des Gehäuses i9 und dem Zylinder 8 bilden, und zwar das Druckmittel von
dem Gehäuse i9 zum Antrieb des Kolbens 16 durchlassen, den Durchgang von Fremdkörpern
in dem Zylinder 8 dagegen, wie weiter unten ausgeführt, verhindern. Wenn in dem
Gehäuse i9 ein genügend hoher Druck vorhanden ist, wird dieser in den Zylinder 8
eingelassen und wirkt auf den Kolben 16, dem er eine Längsbewegung erteilt.
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Zur Erzielung eines geringen Gewichtes kann der Zylinder 8 sowie der
Kolben 16 aus einem Leichtmetall wie auch das Gehäuse i hergestellt werden. Die
Anordnung einer geeigneten Dichtung 17 zwischen diesen Teilen gibt die gewünschte
Tragfläche und ermöglicht den Gebrauch von verhältnismäßig weichem Leichtmetall
im Zylinder und Kolben. In manchen Fällen jedoch und insbesondere unter gewissen
weiter unten erwähnten Bedingungen des Arbeitsvorganges, bei dem Feuchtigkeit entsteht,
werden diese Teile zweckmäßig aus sogenanntem rostfreiem Stahl hergestellt.
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Wie weiter oben ausgeführt, verursacht die Längsbewegung des Kolbens
16 eine entsprechende Längsbewegung des Antriebsgliedes 1q.. Da das letztere durch
sein Gewinde 15 mit dem Gewinde i3 der Hülse io in Eingriff steht, wird ihm außerdem
eine zusätzliche Drehbewegung erteilt. Die Verbindung zwischen dem Antriebsglied
1q. und dem Kolben 16 wird zweckmäßig derart ausgeführt, daß eine Relativdrehung
zwischen den beiden Teilen auftreten kann. Das Antriebsglied kann mittels eines
geeigneten Klemmringes 22 an der unteren Seite des Kolbens angebracht werden.
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Zur Verstärkung der Drehbewegung des Antriebsgliedes und zur übertragung
einer solchen verstärkten Drehbewegung auf ein yveiteres Antriebsglied 23 ist das
Antriebsglied 1q. innen mit einem Gewinde 2q. versehen. Dieses arbeitet mit°Gewindegängen
auf der Außenseite des zweiten Antriebsgliedes 23 zusammen. Die Gewindegänge 2q.,
25 besitzen zweckmäßig eine den Gewindegängen 13 und 15 entgegengesetzte Steigung.
Infolgedessen wird die dem Antriebsglied 1q. bei seiner Längsverschiebung erteilte
Drehbewegung verstärkt und diese @erhöhte Drehbewegung auf das zweite Antriebsglied.23
übertragen.
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' Durch diese Erhöhung der Drehbewegung kann mit einem kleinen Motor,
der verhältnismäßig kurze Hübe ergibt, -dem Antriebsglied 23 eine beträchtliche
Drehbewegung erteilt werden, so daß die Vorrichtung unmittelbar als Anlasser für
eine Verbrennungskraftmaschine benutzt werden kann. Wenn die Vorrichtung als Anlasser
benutzt wird, so wird das Antriebsglied 23 an seinem einen Ende mit Kupplungszähnen
26 verseben, .die mit entsprechenden Kupplungszähnen 27 des anzutreibenden Teiles
28 in Eingriff kommen können. Gemäß Abb. i sind die Zähne 26, 27 in der Ruhelage
so weit voneinander entfernt, daß sie einen Zwischenraum frei lassen. Um diese beiden
Teile miteinander in Eingriff zu bringen, ist also eine begrenzte Längsbewegung
erforderlich. Wenn nach einer solchen Längsverschiebung die Kupplungsteile miteinander
in Eingriff stehen, kann das Antriebsglied in Drehung gesetzt werden, um diese auch
dem Motor oder einem anderen Mechanismus z8 mitzuteilen. Zur Erzielung
einer
solchen Längsbewegung besitzt das Antriebsglied 23 in seinem Innern eine Reihe von
federnden Fingern 29, die mit einem Kopf 3o einer .Hülse 31 zusammenarbeiten. Die
letztere ist an dem Kolben i6 konzentrisch zu dem Antriebsglied 14 befestigt.
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Infolge der Gestalt des Kopfes 30 und seiner Zusammenarbeit
mit den Federn 29 ruft die Anfangsbewegung des Kolbens 16 über die Federn 29 infolge
deren Widerstandes gegen eine Auswärtsbewegung eine Längsbewegung des Antriebsgliedes
23 in dem gewünschten Maße hervor. Alsdann geben die Federn 29 nach außen nach um
einen Betrag, der genagt, daß der Kopf 30 zwischendurch gehen kann.
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Um den Enddruck des Antriebsgliedes 23 auf ein geeignetes Lager zu
übertragen, ist der Teil 23 mit einem Ansatz 32 versehen, der bei der äußeren Lage
des Teiles 23 mit einem nach innen ragenden Flansch 33 der Hülse 34 in Berührung
kommt. Diese Hülse 34 ist derart ausgebildet, daß sie den entstehenden Druck auf
ein Lager 35 in dem Gehäuse i übertragen kann, so daß der Druck unmittelbar auf
das Gehäuse i gelangt.
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Gemäß der Erfindung werden auch unmittelbare Regelungsorgane für den
Auslaß des Druckmittels aus dem Zylinder nach jedem vollendeten Arbeitsvorgang angeordnet.
Diese Auslaßsteuerung kann durch Anordnung eines Auslaßventils 36 erzielt werden,
das mit einer Auslaßöffnung 37 in dem Gehäuse ig zusammenarbeitet. Die Öffnung 37
kommuniziert mit einem Auslaß 38, der zu irgendeinem ge-. eigneten Punkt führt.
Wenn die Vorrichtung beispielsweise an einem Flugzeug angebracht wird, so leitet
der Auslaß 38 zu einem Punkt außerhalb des Gerippes. Das Ventil 36 wird von einem
Stengel 39 getragen, der so lang ist, daß gemäß Abb. i bei äußerster Lage des Kolbens
16 der Rand 4o des Stengels an dem Kolben anliegt. Hierdurch unterstützt der Kolben
selbst das dichte Anpressen des Ventils auf seinem Sitz gegen die Wirkung einer
Feder 41. Das Aufsitzen des Ventils wird ferner noch durch eine zweite Feder 42
in der Hülse 31 unterstützt. Diese Feder 42 legt sich einerseits gegen die Hülse
31 und anderseits gegen einen verbreiterten Kopf 43 des Stengels 39. Bei Beginn
eines Arbeitsvorganges der Vorrichtung, der durch Entspannung des Druckmittels in
dem Raum ig hervorgerufen wird, wird dieser Druck bestrebt sein, das Auslaßventil
in Schließlage zu halten, sogar auch dann noch, wenn der Kolben seine Bewegung begonnen
hat.
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Sobald der Kolben am Ende seiner Bewegung angekommen ist, kommt eine
Spiralfeder 44 in der Hülse 31, die den Stengel 39 umgibt, mit dem Kopf 43 in Berührung
und verursacht, sobald die Feder genügend zusammengedrückt ist, ein Öffnen des Auslaßventils.
In diesem Augenblick ist der Rand 4o des Ventilstengels außer Berührung mit dem
Kolben 16. Ferner ist die Feder 42 außer Berührung mit dem Kopf 43. Das Auslaßventil
ist in der angegebenen Weise geöffnet und wird durch die Feder 41 in dieser öffnungslage
gehalten. Die größte Öffnungsbewegung wird durch einen Anschlag 45 begrenzt, der
mit dem Siebkörper 21 des Bundes i8 aus einem Stück besteht.
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Nachdem der Kolben seinen wirksamen Hub vollendet hat und das Auslaßventil
geöffnet ist, wird der Kolben durch eine Feder 46 zurückgeschoben. Bei dieser Rückbewegung
wird das Ventil 36 offengehalten und der Zylinder gereinigt. Infolge der
Wirkung der Feder 41 bleibt nämlich das Ventil 36 so lange auf, bis die Feder 42
einen genügenden Druck auf den Kopf 43 des Ventilstengels zur Schließung des Ventils
ausüben kann. Die Feder 42 ist natürlich etwas stärker als die Feder 41. Auf diese
Weise wird das Ventil zu einer Zeit geschlossen, zu der der Kolben im wesentlichen
seine Rückbewegung vollendet hat. Das Schließen wird durch die Wirkung der Federn
abgedämpft. Wenn der Kolben seine Rückbewegung vollendet hat, berührt er wieder
den Rand 40 und hält somit das Ventil in seiner Schließlage. Auf diese Weise besitzt
die Vorrichtung selbsttätig gesteuerte Auslaßteile, die derart hergestellt sind,
daß sie während des größeren Teiles des Rückganges des Kolbens offen sind und somit
eine vollkommene Reinigung gewährleisten.
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Gemäß Abb. i wird der erforderliche Druck zum Antrieb der Vorrichtung
in einer Kammer 5o erzeugt. Die letztere besitzt eine Patrone 51 mit einer Zündladung
52 und Verbrennungsladung 53. Die Feuerkammer besitzt einen Deckel 54, in dem der
Schlagstift 55 untergebracht ist. Beim Aufschlagen auf diesen Stift 55 gelangt die
Zündladung 52 zur Explosion und treibt die Verbrennungsladung 53 aus der Feuerungskammer
durch den Auslaß 56 und Rohrleitung 57 zu dem Einlaß 2o der Kammer ig. In dieser
Kammer verbrennt die Ladung und erzeugt Verbrennungsgase, die ihrerseits den geforderten
Druck entstehen lassen. Das Sieb 21 läßt die Ladung selbst oder einen sonstigen
Fremdkörper nicht in den eigentlichen Zylinder eintreten.
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Die Feuerungskammer 15 ist mit 'einer Sicherheitsvorrichtung in Gestalt
eines zerreißbaren Diaphragmas 58 versehen, das platzt, sobald der zulässige Höchstdruck
überschritten wird. Dieses Diaphragma 58 kann mittels einer Mutter 59 in seiner
Lage
gehalten werden, so daß es im Bedarfsfalle leicht entfernt
und ausgewechselt werden kann.
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Nach obigem wird der Druck des Triebmittels durch eine Explosion einer
Ladung erzielt; der erforderliche, Triebmitteldruck könnte jedoch auch auf andere
Weise erzielt werden, beispielsweise durch eine komprimierte Luft, Kohlensäure oder
Druckflüssigkeit enthaltende Patrone. Es sind jedoch die brennbaren Ladungen zur
Erzeugung des Druckes vorzuziehen, da sie kompakt sind, sich leicht abfeuern lassen
und leicht reguliert werden können.