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Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen In Andrehvorrichtungen für
Brennkraftmaschinen hat man vorgeschlagen, durch ein Druckmittel, beispielsweise
Entzündung einer Gase erzeugenden Ladung, einen Kolben in einem Hilfszylinder vorzustoßen
und die Vorstoßbewegung des Kolbens durch eine mit dem Kolben in Eingriff stehende
Schnecke oder Schraube in eine Drehbewegung umzuwandeln und diese Drehbewegung auf
den anzulassenden Teil zu übertragen.. Man hat auch schon vorgeschlagen, den durch
ein Druckmittel beeinflußten Kolben zum Antrieb eines anderen Kolbens auszunutzen,
der den eigentlichen Krafthub ausführt und der nunmehr das Antriebsglied in Drehung
versetzt. Der das Antriebsglied drehende Kolben bildet dann den Hauptkolben, der
vom Druckmittel beeinflußte Kolben den Hilfskolben.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Andrehv orrichtung
der zweiten Art und zeichnet sich dadurch aus, daß der Hilfskolben verschiebbar
eine den Hauptkolben lose durchsetzende Stange trägt, welche im Innern des Hauptkolbens
in einer Röhre nachgiebig geführt wird, und diese Röhre ist ihrerseits im Hilfskolben
gelagert. Durch diese Stange wird bei der Verschiebung der beiden Kolben mit Bezug
aufeinander nicht nur eine Drehung des Antriebsteils bewirkt, sondern auch eine
Axialverschiebung dieses Teils und der an diesem Teil sitzenden Kupplung, so daß
infolge der nachgiebigen Verbindung zwischen Kupplung und Antriebsteil die Drehung
der Kupplung durch diese Verschiebung des Antriebsteils nicht unterbrochen wird.
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Bei Benutzung eines Hilfskolbens, welcher durch ein Kraftmittel vorgestoßen
wird, das nicht dasselbe Kraftmittel ist, welches auch den Krafthub des Hauptkolbens
herbeiführt, ist der Hilfskolben mit Kanälen ausgerüstet, durch welche nach Zurücklegung
eines bestimmten Weges von seiten des Hilfskolbens das zusätzliche Kraftmittel gegen
den Hauptkolben zugelassen wird, während der Hilfskolben für gewöhnlich und während
des Krafthubes des Hauptkolbens in Abschlußlage mit Bezug auf diese Kanäle gedrängt
wird. Die \ achgiebigkeit des V orstoßes@ des Antriebsteils wird dadurch gewahrt,
daß das Rohr, in welchem die nachgiebig auf den Antriebsteil axial einwirkende Stange
angeordnet ist, mit dem Hauptkolben unter Einschaltung von Federn verbunden ist.
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Abb. i ist ein Längsmittelschnitt durch eine solche Andrehvorrichtung,
und Abb. z zeigt einen ähnlichen Schnitt durch eine andere Ausführungsform.
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Das Gehäuse der Vorrichtung umfaßt den Vorderdeckel io, den Kolbenzylinder
i i und
den hinteren Deckel 1? finit den die Teile ztisainmenhaltenden
Ringen 13 und 1d. Die Achse des Gehäuses liegt in der Verlängerung der Achse des
anzudrehenden und mit Ktipl>-lungszähnen 1(i besetzten Teils 15 der Kraftinaschine.
Der Hauptkolben icg mit seinen Iingen 2o ist bis zu einer Hohlschnecke 22 hin verschiebbar,
die sich durch eine Scheibe 23 an dein Zylinder abstützt und durch Dübelstifte
21 gegen Drehung gesichert ist. Ein Rohrstutzen =.4 erstreckt sich von dieser Hohlschnecke
22 nach vorn hin. 'Mit dein Kolben i g ist eine Schraube z6 fest verbunden, die
ebenfalls hohl ausgebildet ist und auf der Außenseite Gewinde zum Eingriff auf das
Innengewinde 25 der Hohlschnecke ,2 aufweist, während das Innengewinde dei-Holilsclii-atibo
26 in Eingriff mit dein Außengewinde eines axial verlegten Stutzens 29 stellt. Dieser
Stutzen hat auch Innengewinde, auf «-elches das Außengewinde einer zweiten Ho111schnecke
30 eingreift. Das Innengewinde dieser gleichfalls mit dein Kolben
verschiebbaren. aber gleichzeitig auch mit Bezug auf den Kolben drelibarcn inneren
Gewindehülse 30 stellt 111u1 in Eingriff finit dein Antriebsteil 31.
der als eine Hohlwelle mit ausgebildet ist. Dieser Antriebsteil 31 111110) bei Vorstoll
des Hauptkolbens ig in rasche Drehung versetzt «-erden und gleichzeitig auch vorgestolaen
werden, urn durch Eingriff der an dein Antriebsteil 31 angeordneten Zähne .4o auf
die Kupplungszähne 16 den anzulassenden Teil i 5 zu drehen. Wird <leg Hauptkolben
iy durch einen Kraftstoß entgegen der @Zirhung der starken heiler @i verschoben,
so wird dadurch auch die äußere Hohlschnecke 26 und die innere Hohlschnecke: 30
mitverschoben. Diese beiden Hohlschrauben sind jedoch unabhängig voneinander finit
Bezug auf den I-Iauptkolben i9 drehbar. Die äußere Hohlschraube 26 wird durch ihren
f:ingrift auf den festgelegten Innengewindestutzen 22 gedreht, und die innere Hohlsc.hraube
3o dreht sich bei diesem Vorstoß Infolge des Eingriffs auf den Gewindestutzen Der
Antriebsteil 31 wird also ebenfalls durch den Vörstof der inneren Hohlschraube
30 gedreht. Die Steigung der verschiedenen Schraubengetvinde ist bestimmend
für die Ullersetzung der Drehgeschwindigkeit der Welle 26 auf den Antriebsteil 31.
Nach Abb. i macht die äußere Hohlschraube 26 eine halbe Umdrehung, während der innen
und außen mit Gewinde versehene Stlttzeil 29 eine volle Uindreliunausführt, so (Ja]
a die innere 1folilschraube 3o eineinehalbe Umdrehung und der Antriebsteil 31 zwei
Umdrehung--n macht.
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Das Druckmittel tritt in den Zylinder durch die Bohrung j6 iiii Deckel
12 ein und verliilat den Zylinder durch (letz :@uslal.tstntzrn 57. Mit dein I@ulbelt
wird auch ein an ihm befestigtes, in der Achsrichtung angeordnetes Ruhr `9 nach
vorn gestoßen. Der verjüngte Kopf 6o des Rohres spreizt beim Vorstoß des Kc@ibens
die Zunge einer geschlitzten Hülse bi iiii Innern des Antriebsteils 31 auseinander.
Durch diese Vorschubbewegung der Röhre 59 und der dadurch herbeigeführten
Vorstor5bewegung der mit dem Antriebsteil 31 vernieteten Hülse 61 wird auch der
Alltriebsteil gleichzeitig nach vorn gestoßen, während er gedreht wird.
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Die :\usla1aöfi1111119 57 am Deckel 12 steht finit einer Zwischeilkaminer
t-)5 in diesem Deckel in Verbilidung. Die Kammer wird gegen das Innere des Zylinders
durch ein entil 66 abgeschlossen. Dieses Ventil befindet sich am !#aide einer Stange
67, welche in der Röhre 59 verlegt ist und finit ihrem Kopf 68 am anderen Ende auf
eine zwischen den Kopf txi der Röhre 59 und den Kopf 68 der Stange 67 eingeschaltete
Schraubenfeder 69 stößt. Die Schraubenfeder 69 drückt also für gewöhnlich
durch die Stange 67 das gentil 68 in Abscliltil,tl2tge. Wenn der Kolben nach vorn
gellt, ttinnnt er unter Verschiebung der Röhre 59 längs der Stange 67 auch eine
all dein Kolben befestigte Schraubenfeder 71 finit, die die Stange 67 lose umschließt.
Wenn die Feder 71 beim Vorstoß des Kolbens gegen den Kopf 68 der Stange 67 stößt,
verschiebt sie diese Stange zur Ofnung des Ventils 66. Die wirkliche Otitiung tritt
jedoch erst ein, wenn ein am rückwärtigen linde der Feder 71 iiii Kolben befestigter
Mutzen 7o auf den Stangenkopf 68 angreift. Durch den Anstoß des Stutzens
70 gegen den Kopf 68 wird das Ventil 66 plötzlich voll dein Sitz abgehoben,
uni jenes Druckmittel dann durch die Löcher iiii Stutzen 72 austreten zu lassen,
<las durch seine Ausdehnung den Vorstoß des Kolbeils herbeigeführt hat. Die Feder
dl führt dann den Hauptkolben icg wiccier in die ursprüngliche Lage zurück, wodurch
(leg Stutzen 70 und die Feder 71 auch in die gezeigte Lage gebracht werden und die
Feder 69 iiii Innern der Röhre 09 sich «-leder ausdehnt, um (las Ventil
66 atlf seinen Sitz zu drängen.
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Statt des Einlasses 56 für da: Druckmittel kann Druckluft auch durch
Gien Stutzen 51's und das Riickschlagventil ; 8 zum Dingriff auf den Kolben gebracht
werden.
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Bei dieser Ausführungsform dient der Stutzen 7o als Hilfskoll)vti.
ln ihm ist verschiebbar die Mange 67 gelagert, welche auch deii Hauptkolben io lose
durchsetzt. Die am Kolben befestigte Röhre @ej besorgt den axialen Vorschub des
Antriebsteils 3t, ohne (laß dabei die von dem Hauptkolben abgeleitete Mehrfachuindruhung
dieses Antriebsteils beeinträchtigt würde. Die bisher beschriebene
Einrichtung
ist nicht Gegenstand der Erfindung.
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Bei der in Abb. 2 gezeigten Ausführungsform verlängert sich die Stange
67, welche das Ventil zu verstellen hat, bis über das rückwärtige Ende des Hauptkolbens
i9 hinaus und steht an diesem Ende erfindungsgemäß unter dem Einfluß eines besonderen
mit Bezug auf den Hauptkolben beweglichen Hilfskolbens. Ein Stutzen 15q., in den
Abschlußdeckel 12 der Vorrichtung eingeschraubt, ist mit dem< Zulaß
156 für ein Druckmittel versehen. In diesem Stutzen verschiebt sich in der
Achsrichtung des Hauptkolbens ein Hilfskolben 159 an der Innenwand eines Zylinders
162, der durch die durchbrochene Scheibe 164 mit dem Stutzen 154 verschraubt ist.
Der rückwärtige Teil 184 des Hilfskolbens hat einen größeren Durchmesser als der
in dem Zylinder 162 bewegte Vorderteil des Kolbens, und zwischen diesem abgedrehten
Vorderteil und dem Stutzen 162 liegt eine Schraubenfeder 163, welche den Hilfskolben
159 und damit auch die Stange 67 für das Ventil 166 nach rückwärts drängt.
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Der abgedrehte Teil des Hilfskolbens 159 ist hohl, um eine Verschiebung
dieses Hilfskolbens mit Bezug auf am Hauptkolben angeordnete; nachgiebig zusammengestellte
Führungsteile zuzulassen.
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Diese Teile umfassen eine im Hauptkolben i9 verschraubte Buchse 167.
In dein rückwärtigen, nach einwärts verstärkten Teil der Buchse 167 befinden sich
radial bewegliche Stifte 170, die bei Eintritt der Buchse 167 in den Hohlraum des
Hilfskolbens durch eine am Hilfskolben angebrachte Kegelfläche 165 nach einwärts
gedrängt werden und durch ihren verstärkten Teil auf Zungenfedern 171 einwirken.
Die Zungenfedern sind an der Innenwand einer Gleitbuchse 169 befestigt, und die
Gleitbuchse steht unter dein Einfluß von Federn 175, die das Bestreben haben, einen
Flansch 173 gegeneine Schulter der Gleitbuchse 167 zu drängen. Wenn sich also der
Hilfskolben 159 mit Bezug auf den im Stutzen 154 festgelegten Zylinder 162 verschiebt,
drängt die Kegelfläche 165 die Stifte 170 nach einwärts, bis sie aus der Gleitbuchse
167 austreten. Sobald diese Stifte gänzlich aus der Buchse 167 zurückgetreten sind,
kann sich die innere Gleitbuchse 169 mit Bezug auf clie am Kolben festgeschraubte
Gleitbuchse 167 verschieben.
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Eine solche Verschiebung nach links (Abb.2) mit Bezug auf die festgeschraubte
Buchse 167 findet unter Überwindung der Druckkraft der Federn 175, 176 statt.
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Mit dem Hilfskolben 159 ist ein Anschlag i8o durch eine starke Feder
179 so verbunden, daß bei Vorstoß des Hilfskolbens der Anschlag gegen das rechte
Ende der inneren Gleitbuchse 169 stößt und dieser Buchse dadurch die Verschiebung
übermittelt, wenn diese Buchse von der mit dem Hauptkolben i 9 verschraubten Buchse
167 entriegelt ist. Die Stange 67 wird nun nicht von dem Hilfskolben 159 unmittelbar
getragen, sondern ist an der inneren Gleitbuchse 169 unter Vermittlung des Schraubenstöpsels
181 befestigt. Der Hilfskolben 159 kann sich demnach mit Bezug auf die Stange 67
verschieben. Mit dem rückwärtigen Ende der Röhre 59, die zur Führung der Stange
67 dient, ist ein Hohlteil 177 verschraubt, der als Wid'erlager für die Feder 176
dient. Das Widerlager für die stärkere Feder 175 besteht aus einer Muffe 17q., die
mit jener Buchse 167 fest verbunden ist, welche in den Hauptkolben i9 eingeschraubt
ist.
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Der mit der Röhre 59 verschraubte Hohlteil 177 kann sich also mit
Bezug auf die Kolbenbuchse 167 verschieben, vorausgesetzt, die Verriegelungsstifte
170 in der inneren Gleitbuchse 169 sind ausgelöst. Die Ventilstange 67 kann
sich in der Längsrichtung mit Bezug auf die Röhre 59 verschieben; während jedoch
nach Abb. i die Röhre 59 fest mit dem Hauptkolben i9 verbunden war, ist nach Abb.
2 die Röhre 59 mit dem Hohlteil 177 verbunden, der mit Bezug auf den Kolben i9 verschiebbar
ist.
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Bei Zutritt des Druckmittels am Stutzen 156 wird der Hilfskolben 159
unter Zusammendrücken der Feder 163 nach links verschohen. Die Kegelfläche 165 des
Kolbens drängt die Stifte 170 in Auslöseiage. Wenn der Anschlag i8o des Kolbens
159 gegen die innere Gleitbuchse 169 stößt, wird diese Buchse unter Zusammendrücken
der Federn 175, 176 verschoben und die schwächere Feder 176 wird erst den Hohlteil
177 nach vorwärts, links, drängen, so daß damit auch die Röhre 59 nach links gedrängt
wird und den Antriebsteil 31 in Kupplungslage bringt. Wenn der richtige Eingriff
zwischen den Kupplungszähnen sofort stattfindet, kann der Hilfskolben 159 seine
Bewegung immer noch etwas weiter fortsetzen, da dann nur der Kopf der Röhre 59,
wie in Abb. i angedeutet, etwas weiter zwischen die federnden Zungen 6o der Hülse
61 hineintritt. Eine weitere Aneinanderdrängung der Kupplungszähne 16, q.o wird
durch diesen weiteren geringen Vorschub des Hilfskolbens 159 nicht erreicht.
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Stoßen aber die Zähne 16, q.o mit ihren Spitzen gegeneinander, ohne
in die richtige Kupplungslage sofort zu geraten, so verschiebt sich der Hilfskolben
i59 noch weiter nach links unter Zusammendrücken der stärkeren Feder 175, deren
Widerlager 174 mit
dem Hauptkolben ig fest vereinigt ist. Der Hilfskolben
159 kann sich also nach links verschieben, während der Hauptkolben ig durch die
besonders in Abb. i gezeigte t?bQrsetzung durch Hohlschrauben dein Antriebsteil
31 und damit dein anzulassenden "feil i#; die Drehung übermittelt hat, Die Vorscliubbcwegtnig
des Hilfskolbens wird dadurch begrenzt, dar der Raum 18-j zwischen dein rechten
Ende des festgeschraubten Zylinders i62 und der Rückwand des Stutzens i54 freigegeben
wrd. Hat sich der Hilfskolben 15g so weit nach links verschoben, so tritt das Druckmittel
durch den Raum 184 und die Löcher 164 in den Hauptzvlinder und wirkt auf den Hauptkolben
ig. Das dem Hilfskolben 159 zugeführte Druckmittel übt also schlieflich eine zusätzliche
stoßende Z@@irkung auf den Hauptkolben aus.
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Bei Zuriickgang des Hauptkolbens unter dein Einfluß der starken Feder
werden die Gase durch die Öffnung i6d in den Kanal i,5 zum Ausla?stutzen gedrängt.
Bei Öffnung des Ventils 166 treten sie in diesen Anlaßs s tutzen über. 1 ach dein
Ausstoß der Gase nimmt dann der Hilf;- und der Hauptkolben die in Abh. 2 gezeigte
Lage wieder ein.