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Turbinenanlasser Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte Vorrichtung
in Form einer Turbine zum von Verbrennungsmotoren.
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Die Erfindung umfaßt die Kombination einer Turbine, eines gleit- und
drehbaren Schaltkupplungsorgans, eines dieses Organ und die Turbine miteinander
verbindenden L'nters,etzungsgetriebes, eine Einrichtung, mit deren Hilfe jeweils
auf Grund einer bestimmten Zufuhr von Treibgas dieses Organ in seine 'Arlyeitslage
verschoben wird, eines Ventils mit unsvmmetrisclier Federbelastung zur Regulierung
des der Turbine zugeführten Treibgases und einer Einrichtung. mit deren Hilfe das
Ventil autoinatiscli ausgelöst wird. wobei die =lnordnung so getroffen ist, daß
(las Schaltkupplungsorgan mit einem entsprechenden Organ des :Motors in Eingriff
kommt, wenn die Turbine eine angemessene Drehzahl erreicht hat.
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In den erläuternden Zeichnungen ist Fig. i ein geschnittener Seitenriß
und Fig.2 ein Grundrißschnitt einer erfindungsgemäß konstruierten Einrichtung zum
Anlassen beispielsweise eines Flugmotors; Fig.3 ist ein Schnitt durch die Turhinenbeschaufelung
und durch die damit verbundenen Teile der in Fig. i und 2 gezeigten Einrichtung;
Fig. 4 ist ein Grundriß eines Einzelteiles; Fig. 3 und 6 sind je Fig. i hzw. Fig.
2 ähnliche .Ansichten, die eine abgeänderte Form der Erfindung veranschaulichen.
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Bei der Ausführung der Erfindung, die i-ti Fig. t bis 4 gezeigt ist,
ist in einem geeigneten Gehäuse a
ein Casturbinetilaufrad b angeordnet.
An einem Ende ist das Gehäuse a mit einem Einlaß c und einem Auslaß d für das für
den Betrieb der Turbine benötigte Treibgas versehen. Der Einlaß c ist durch Kanäle
f mit Düsen g verbunden, durch die das Treibgas der Umfangsheschaufelungh des Turbinenläufers
b zugeführt wird. Vorzugsweise sind innerhalb des Gehäuses a auch feste UrriIenkschaufeln
i
vorgesehen, durch welche das Treibgas nach dem Durchlauf durch die Turbine
dieser nochmals zur Leistung weiterer Arbeit zugeführt wird, ehe es in einen ringförmigen,
mit dem Auslaß d inVerb ndung stehenden Kanal j eintritt. Ferner sind der Einlaß
c und der Auslaß d durch ein Doppelventil miteinander verbindbar, dessen auf einer
axial beweglichen Spindel it angeordnete Kegel m verschiedene Durchmesser haben
und mit einem Paar koaxial angeordneter fester Sitze o zusammenwirken, deren Durchmesser
jeweils dem der Kegel entspricht, wobei die Spindel an ihrem äußeren Ende mit einer
Belastungsfeder p versehen ist. Das Ventil k ist so angeordnet, daß, wenn die Kegel
rn desselben auf den Sitzen o aufliegen, das Treibgas zwischen den kegeln vorbei
von (lern Einlaß c her zu den Kanälen f strüinen muß. die zu den Turbinendüsen g
führen; wenn jedoch die Ventilkegel von ihren Sitzen al)-gehol>en sind, wird das
Treibgas direkt von dein l?inlaß c her zu dem Auslaß d geleitet, wobei die Steuerung
des Ventils auf die im folgenden bes s chriebene Weise erfolgt: Der Turbinenläufer
b ist auf einer hohlen Welle q
montiert, die ein kleines Ritze] r trägt,
das mit einem verhältnismäßig großen Zahnrad s auf einer Vorgelegewelle t (oder
einer Mehrzahl solcher Räder auf Vorgelegewellen, die um die Turbinenspindel herum
angeordnet sind) zusammenwirkt; auf der Vorgelegewelle (oder jeder solchen Welle)
ist ein Ritze] u angeordnet, das in einen Innenzahnkranz z, einer hohlen getriebenen
Welle u, eingreift. Innerhalb der letzteren ist ein verschiebbares, hohles Kupplungsorgan
x mit Keilen angebracht, das an einem Ende eine Anzahl von ratschenartigen Zähnen
y besitzt, die in entsprechende Zähne z auf der Motorkurbelwelle eingreifen. Dieses
Kupplungsorgan x wird durch eine Feder 2 in seiner zurückgezogetien Lage gehalten,
in der die Kupplungszähne v, z nicht im Eingriff stehen, wobei die Feder um das
Kupplungsorgan herum liegt. Um, wenn die Kupplungszähne v, z ineinander eingreifen,
den Stoß auf ein Mindestmaß zu verringern, kann vorzugsweise ein drehnachgiebiges
Zwischenelement 3 aus Gummi od. dgl. zwischen das verschiebbare Kupplungsorgan x
und die Keile .I eingefügt sein, durch welches dieses Organ mit der hohlen, getriebenen
Welle w verbunden ist.
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Das verschiebbare Kupplungsorgan x ist durch eine Stange 5, die vorzugsweise
eine Spu.rzapfenverbindung 6 mit diesem Teil besitzt, mit einem Kolben 7 verbunden,
der in einem unmittelbar neben dem oben beschriebenen Ventil liegenden Zylinder
8 enthalten ist, wobei die Stange im Innern der höhlen Turbinenwelle q liegt. Das
an das Ventil angrenzende Ende des Zylinders 8 ist mit Ausnahme einer kleinen Öffnung
y, die zu dem Raune zwischen den Kegeln m des Doppelventils k führt. geschlossen,
so daß, wenn ein Treibmecliuni in den Eimaß c eingelassen wird, eine bestimmte Menge
desselben in den Zvlinder treten kann und 4ewirkt, daß der Kolben 7 das verschiebbare
Kupplungsorgan x mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit in seine Arbeitslage
vorrückt, während der Turbinenläufer b die gewünschte Drehzahl erreicht.
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Zum Zwecke der Einstellung des Schließdrucks des Doppelsitzventils
ist die obenerwähnte Belastungsfeder p an ihrem Ende von einem Paar Widerlager io,
i i auf der Spindel ri des Ventilkegels gehalten; das Widerlager io ist mit Bezug
auf das Widerlager i i mittels eines Hebels 12 hewegbar. wodurch die Feder vorgespannt
wird, indem der Hebel mittels eines Bowdenzuges oder auf irgendeine andere zweckmäßige
Weise betätigt wird. In Verbindung mit dem ]lebe] 12 (oder einem weiteren, daran
befestigten Hebel i-1) ist ein Sperrhebel 15 angeordnet, der von einer Feder 16
belastet wird; um den Sperrhebel zu betätigen. ist eine drehbare Klinke 17 angeordnet,
die von einer Feder 18 (Fig..I) belastet wird und die von einem :lrischlag icg auf
dem obenerwähnten Kolben 7 oder der damit verbundenen Stange 5 betätigt wird.
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Die Anordnung der oben beschriebenen Teile ist derart, daß die Kegel
in des Doppelventils k auf ihren Sitzen o unter Wirkung der Belastungsfeder p festgehalten
werden, wenn der auf das Federw-id-erlager io wirkende Hebel von dem Sperrhebel
r5 in seiner Arbeitslage gehalten wird, Nvas bei dem in den Zeichnungen gezeigten
Zustand der Fall ist. Wenn nian den Motor anlassen will, wird Treibgas dem Einlaß
c zugeführt. Falls der Druck des Treibgases übermäßig groß ist, kann er das Doppelsitzventil
k gegen die Wirkung der Feder p (wegen der verschiedenen Durchmesser der
Ventilkegel m) bewegen und so ein Entweichen von Gas nach dem Auslaß d gestatten.
Sonst strömt das Gas der Turbine b, h zu und setzt diese in Bewegung. wobei die
Drehung der Turbine auf die getriebene Welle w durch das Untersetzutigsgetriehe
r-v übertragen wird. Während die Drehza'lil der Turbine b, li zunimmt, schiebt der
Kolben 7 unter Wirkung der hegrenzten Treibgaszufuhr zu seinem Zylinder 8 das verschiebbare
Kupplungsorgan x in seine Arheitslage vor, um in die Ein- und Ausrückzähne v,
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einzugreifen, wobei der Eingriff dann zustande kommt, wenn die Turbine
die gewünschte Drehzahl erreicht hat. In diesem Arbeitsstadium der Einrichtung passiert
der obenerwähnte Anschlag i9 die Klinke 17, ohne diese zu ergreifen. Nach dein Anlassen
des Motors bewirkt die gegenseitige Einwirkung der geneigten Flächen der Kupplungszähne
y, z, daß das verschiebbare Kupplungsorgan x
zurückgedrückt wird; frei
dieser Tätigkeit greift der Anschlag i9 die Klinke 17 und läßt letztere den SpeTtihe
e1 15 auslösen. Dies gestattet dem Hebel 12, die Feder p freizugeben, und das Doppelventil
k
öffnet sich unter der Wirkung des unausgeglichenen Gasdrucks, der auf die
Kegel m dieses Organes wirkt. Darauf kann das Treibgas von dem Einlaß c zum
Auslaß
d strömen und diü Turbine b, h bleibt stehen. Die Wiederschließung
des Doppelventils k wird durch Betätigung des Hebels 12 mittels Bowdtnzugs 13 oder
sonstwie bewirkt.
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Anstatt einen wie oben beschriebenen Hebelmechanismus zu verwenden,
um die Belastung des Ventils zu steuern, können elektrisch betriebene Mittel angewandt
werden, wie das bei der in Fig. 5 und' 6 gezeigten Abänderung dargestellt ist. Bei
dieser Abänderung, bei der die den oben beschrie-1>eiieii ähnlichen oder gleichen
Teile mit denselben Bezugszeichen miit dem Index ' bezeichnet sind, wird zur Spannung
der Belastungsfeder p' des Doppel:sitzven-tils k' ein Elektromagnet verwendet, der
eine ortsfeste ringförmige Wicklung 2ö und einen beweglichen Eisenkern 21' besitzt,
an dem ein Gehäuse 22' befestigt ist, das die Feder p' umschließt, wodurch der Kern
einen Druck auf die Feder ausüben kann, wenn die Wicklung vom Strom durchflossen
wird. Beliebige zweckmäßige Mittel sindNorgesehen, um den Stromkreis der Wicklung
20' zu schließen, wenn das Treibgas in den Einlaß c' eingelassen wird. Dieser Stromkreis
enthält auch ein normalerweise geschlossenes Kontaktpaar (nicht gezeigt), das, wenn
es geöffnet ist, dazu dient, die Wicklung 20' zu erregen und dadurch die Belastungsfeder
p' des Doppelventils k' zu spannen. Zur Öffnung dieser Kontakte wird ein
(nicht gezeigtes) Relais verwendet, das mit Strom von einem kleinen elektrischen
Stromerzeuger beschickt wird, dessen Läufer 23' auf dem nächst dem Doppelsitzventil
k' gelegenen Ende der Turbinenwelle q' montiert ist, während der Ständer 2: dieses
Generators Wicklungen 25' besitzt, die mit dem Relais verbunden sind, wobei letzteres
die Kontakte auf Grund der von dem Generator entwickelten Spannung öffnet, wenn
die Turbine b' eine bestimmte Drehzahl erreicht.
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Auch bei dem in Fig. 5 und 6 gezeigten Beispiel liegt die Feder 2'
zum Zurückziehen des hohlen Kupplungsorgans x' innerhalb dieses Organs zwischen
einem geschlossenen Endre desselben und einem Widerlagerring 28', der an der getriebenen
Welle w durch einen Stift 26' befestigt ist, der <durch einen Schlitz 27' in
dem Kupplungsorgan läuft.
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Im übrigen sind die »in Fig. 5 und 6 gezeigten Beispiele dem in Fig.
i bis :I gezeigten Beispiel im wesentlichen gleich.
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Durch die Erfindung 1-st eine automatische A nlaßvorrichtung der dargelegten
Art in einfacher und in sich geschlossener Bauweise vorgesehen. Die Erfindung ist
jedoch nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt, da untergeordnete Einzelheiten
der Konstruktion und Anordnung abgeändert werden können, um jeweils verschiedenen
Bedürfnissen zu entsprechen.