DE199737C - - Google Patents

Description

5ίαΙ*

filz. 1

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-M 199737 KLASSE 46c.-GRUPPE

CAMILLE BARBEY in GENF.

Anlaßvorrichtung für Kraftmaschinen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Februar 1907 ab.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine mit Druckluft betriebene Anlaßvorrichtung für Explosionskraftmaschinen, welche aus mehreren Zylindern besteht, die entweder als Motoren arbeiten oder von denen ein Teil nötigenfalls als Kompressoren wirkt. Die Anlaßvorrichtung ist mit der Kraftmaschine durch eine automatisch auslösbare Klauenkupplung verbunden, welche dann gelöst wird, wenn der Maximaldruck in dem Luftbehälter der Anlaßvorrichtung erreicht ist. Zur Klauenkupplung gehört eine Einrichtung, welche das Einrücken nur während des Stillstandes der Kraftmaschine bewerkstelligt. Die Zylinder, welche sowohl als Kompressoren wie auch als Motoren arbeiten können, haben neben dem gewöhnlichen Saug- und Druckventile außerdem noch je ein besonderes Steuerventil, vermittels dessen die Arbeit des Zylinders als Motor regulierbar ist.

Die Steuerung der Anlaß vorrichtung, für

den Fall, daß sie als Motor arbeiten soll, besteht aus einem einzigen Drehschieber für sämtliche Zylinder. Dieser Drehschieber hat vorteilhafterweise die gleiche Geschwindigkeit wie die Hauptachse der Anlaßvorrichtung.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. ι schematisch¹ die allgemeine Anordnung der Anlaßvorrichtung zum Teil im Schnitt, zum Teil in Ansicht.

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie C-D der Fig. 1.

Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie E-F der Fig. 1.

Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie G-H der Fig. 1.

Fig. 5 ist ein Querschnitt nach der Linie I- J der Fig. 1.

Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie K-L der Fig. 1.

Fig. 7 ist eine Ansicht der Klauenkupplung in deren Achsenrichtung.

Die Schnitte 2 bis 4 sind durch den Haupthahn w der Vorrichtung gelegt, während die Schnitte 5 und 6 durch den Drehschieber ί gelegt sind.

Die dargestellte Anlaßvorrichtung hat beispielsweise vier Zylinder a, b, c, d, die sich paarweise gegenüberliegen. In jedem der Zylinder kann ein einfach wirkender Kolben e, f, g, h von zwei unter 90⁰ zueinander stehenden Kurbeln der Achse / aus bewegt werden. Diese Achse I ist mit der Hauptwelle i der Kraftmaschine vermittels einer Klauenkupplung j, k, i verbunden.

Bei dem dargestellten Beispiel arbeitet der Zylinder α mit Kolben e als Kompressor, er kann aber auch, je nachdem auf Anlassen eingestellt ist, als Motor arbeiten. Hingegen sind die Zylinder b, c, d mit ihren Kolben f, g, h nur zur Wirkung als Motor bestimmt.

Die Arbeit des Zylinders α wird durch einen Drehschieber t und durch ein Verteilungsventil 25 gesteuert, wenn er als Motor arbeiten soll. Soll er aber als Kompressor tätig sein, so erfolgt dessen Steuerung durch

ein unter Federdruck stehendes Saugventil y und ein gleichfalls unter Federdruck stehendes Druckventil \.

Die übrigen Zylinder werden nur durch / 5 den Drehschieber t gesteuert. Dieser ist in einem hohlen Zylinder s gelagert, der mit dem Anlaßmotorkörper starr verbunden ist. In diesem Zylinder ist der eigentliche Drehschieber t, welcher auf der Achse ι aufgekeilt ist, drehbar gelagert. Der Drehschieber t hat zwei Einlaßkanäle 27, 28, welche auf seiner Umfläche ausmünden. Ferner besitzt der Drehschieber zwei Druckluftauslaßkanäle 26, 29; außerdem besitzt er noch einen ringförmigen Kanal 30, welcher die Auslaßkanäle 26 und 29 mit der Atmosphäre durch vier öffnungen 31 am Zylinder (Fig. 1 bis 6) in Verbindung setzt. Der Einlaßkanal 27 kommt durch den ringförmigen Kanal 19 mit den nutenförmigen Kanälen 36, 37 während seiner Rotationsbewegung abwechselnd in Verbindung. Die Kanäle 36 und 37 stehen mit den Zylindern α und b durch Rohre 21, 22 in Verbindung. Desgleichen kann auch der Einlaßkanal 28 den ringförmigen Kanal 20 mit den Schlitzen 38, 39 am Drehschieberzylinder abwechselnd in Verbindung setzen.

Die Kanäle 19 und 20 des Drehschiebers münden in Rohre 18 aus. Letztere stehen mit dem Haupthahn w (Fig. 1 und 3) in Verbindung. Vom Rohre 18 führt ein Rohr 40 zum Verteilungsventil x.

Der Drehschieber t hat noch zwei innere Druckluftauslaßkanäle 26 und 29 (Fig. 1 und 5).

Der Auslaßkanal 26 kann durch den ringförmigen Schieberkanal 30 (Fig. i) die Kanäle 36, 37 mit der Atmosphäre abwechselnd durch Öffnungen 31 in Verbindung bringen. Auf gleichem Wege kommt der Auslaßkanal 29 durch die Kanäle 38, 39 mit der Atmosphäre abwechselnd in Verbindung.

Der Haupthahn w besteht im wesentlichen aus einer Büchse, in welcher ein Küken mit mehreren Wegen drehbar gelagert ist. Dieses Küken kann nur eine Drehung um Winkel 0. (Fig. 2, 3 und 4) ausführen. Die Gesamtanordnung des Apparates bzw. des Haupthahnes zeigt die Fig. 1 der Zeichnung, in welcher die verschiedenen Teile der Einrichtung in jener Stellung dargestellt sind, bei Welcher die Anlaßvorrichtung als Luftkompressor wirken soll. In dieser Stellung ist der Handgriff 14 des Kükens, wie dargestellt, parallel mit dem Rohre 18. Wenn die Anlaßvorrichtung als Motor arbeiten soll, so wird der Handgriff bzw. der Hahn um den Winkel a, wie in Fig. 3 dargestellt ist, gedreht.

Das Gehäuse des Haupthahnes hat einen in seiner Drehachse verlaufenden Mittelkanal 2, welcher durch einen Radialkanal in ein Rohr 1 mündet. Dieses Rohr 1 steht immer unter Druck, bzw. es steht in Verbindung mit dem Druckluftbehälter r; andererseits mündet das Rohr ι über dem Rückschlagventil \. Der Haupthahn besitzt noch drei Kanalsysteme, die in zueinander parallel gerichteten Ebenen gruppiert sind. Diese drei Systeme sind in den Querschnitten C-D (Fig. 2), E-F (Fig. 3) und G-H (Fig. 4) dargestellt. Der Querschnitt C-D (Fig. 2) stellt das Kanalsystem dar, welches mit dem in dem Querschnitt G-H dargestellten Wegesystem zusammen die Wirkung eines Kupplungsregulators 11 in Verbindung mit der automatisch selbsttätigen Kupplung η regulieren kann. Der Querschnitt E-F zeigt die Art Wege, durch welche die Wirkungsweise des ganzen Apparates als Kompressor oder Motor bestimmt werden kann. Diese Hahnwege dienen zur Regelung des Arbeitsvorganges des Drehschiebers s, t und des Verteilungsschiebers x. Im Querschnitt C-D (Fig. ι und 2) ist dargestellt, wie ein Rohr 4 zum Kupplungsregulator u oberhalb des Kolbens 5 führt. Eine öffnung 43 im Haupthahn w führt an die Atmosphäre; der Hahn weg 41 steht mit dem Behälter r durch das Rohr 1 in Verbindung. Des ferneren besteht eine Verbindung zwischen dem Mittelkanal 2, Hahnweg 41, Rohr 4 mit dem Kolben 5, welcher, solange der Behälter geladen ist, stets unter dem Druck des Behälters r sich befindet. Der Hahnweg 42 verbindet das Rohr 4 mit einer öffnung 43, welche an die Atmosphäre führt, wenn der Hahn um den Winkel α gedreht wird. Dieser Fall tritt während der Anlaßperiode ein.

Im Querschnitt E-F (Fig. 3) ist dargestellt, wie der Kanal 17 das Rohr 18 durch die Öffnung 16 mit der Atmosphäre in Verbindung bringt. Kanal 15 verbindet den Mittelkanal 2 des Kükens mit Rohr 18, wenn der Hahn um den Winkel α gedreht wird.

Im Querschnitt G-H (Fig. 4) ist dargestellt, wie der Kanal 13 den Mittelkanal 2 mit einem Rohr 12 verbindet, wenn der Hahn um Winkel α gedreht wird. In der gezeichneten Stellung (Fig. 4), welche während der Wirkung der Anlaßvorrichtung als Kompressor eingenommen wird, ist das Rohr 12 vom Mittelkanal 2 abgesperrt, und das Rohr 12 ist alsdann durch ein Rohr 11 und Entlastungsventil 7 geregelt.

Als Reduktionsventil 33 ist ein Kegelventil zu benutzen, um Druckluft für verschiedene Zwecke auch außer für das Anlassen des Kraftmotors verwenden zu können. Wenn der Hahn 34 gedreht wird, kann Luft in die Leitung 44 fließen. Das Reduktionsventil 33 läßt Luft von gemindertem Druck durchfließen und diese auf ein Manometer 35 wirken, welches alsdann den.Druck der Luft

anzeigt, welche durch die Rohre 34 und 44 fließt. Auf diese Weise hat man es an der Hand, durch Auf- und Zudrehen des Ventils 33 Luft von verschiedenem Druck in der Leitung 44 zum Beispiel zum Aufpumpen der Pneumatik (für den Fall die Kraftmaschine bei einem Automobil angebracht ist) zu verwenden. Nach vollständigem Öffnen des Ventils 33 und durch Schließen des Hahnes 34 zeigt das Manometer 35 den Druck der Druckluft im Behälter r an, und durch mehr oder weniger Schließen des Reduktionsventils 33 und Öffnen des Hahnes 34 wird der reduzierte Druck in der Leitung 44 am Manometer kenntlich gemacht.

Der Kupplungsregulator u besteht im wesentlichen aus einem Kolben, welcher mit zwei Ventilen 6 und 7 ausgestattet ist. Diese Ventile sind nach entgegengesetzten Richtungen konisch. Das Ventil 6 schließt die Luft ab, welche von Rohr 4 am Kolben 5 vorbei entweichen könnte, wenn der Kolben 5 in seiner unteren Stellung sich befindet, d. h. wenn das Ventil 7 von seinem Sitze abgehoben ist und die Leitung 11 mit der Atmosphäre durch Öffnungen 10 am Kupplungsregulator in Verbindung steht.

Der Verteilungshahn .X hat einen Kolben 25, der durch ein Rohr 40 während der Anlaßperiode Druckluft enthält.

An der selbsttätigen Klauenkupplung befindet sich ein Zylinder η, in welchen durch das Rohr 12, während die Vorrichtung als Anlasser oder als Kompressor arbeitet, Druckluft zugeführt wird. Wenn das Rohr 12 durch Abheben des Ventils 7 (Fig. 1) am Kupplungsregulator u seine Druckluft in die Atmosphäre entleert, drückt die Feder 0 den Kolben am Zylinder η zurück. Dadurch wird ein Hebel ρ vom Kolben mitgenommen, welcher um Achse q drehbar gelagert ist. Dieser Hebel p, welcher die Muffe m der Klaue k umfaßt, wird dabei zurückgezogen und löst die Kupplung j, k. Die Achse der Antriebvorrichtung wird auf diese Weise von der Achse der Kraftmaschine losgeschaltet. Wenn durch das Rohr 12 wieder Druckluft in den Zylinder η eingeführt wird, wird nach Überwindung der Spannung der Feder 0 die Kupp- ■ lung wieder eingeschaltet.

Die Anlaßvorrichtung kann sich in drei verschiedenen Stadien befinden, sie kann nämlich I. als Druckluftmotor zum Anlassen, . 2. als Kompressor zum Aufladen des Behälters r verwendet werden und sie kann sich schließlich 3. im Ruhezustand befinden.

Zunächst soll die Wirkungsweise bei Verwendung als Kompressor beschrieben werden: Wie schon oben erwähnt, nimmt der Apparat in der Zeichnung die Stellung der Kompressionsperiode ein. Die Kompressionsperiode vereinigt sich mit der Ruheperiode, indem die Ruheperiode selbsttätig durch Wirkung des Kupplungsregulators u, ohne daß der Haupthahn w betätigt wird, eintritt. Der Ruhezustand der Vorrichtung ist sozusagen der normale Zustand des gesamten Apparates, wenn der Behälter r mit normalem Druck gefüllt ist. Der Apparat ist dann zum Anlassen bereit. Während der Kompressionsperiode ist die Kupplung k, j eingeschaltet. Rohr 12 und Rohr 11 sind unter Druck gesetzt, und der Kanal 41 verbindet den Mittelkanal 2 im Haupthahn mit Rohr 1 und Behälter r und mit dem zu dem Regler u führenden Rohre 4. Gleichzeitig ist Kanal 15 (Fig. 3) geschlossen. Der Kanal 17 aber verbindet das Rohr 18 mit der Atmosphäre. Die Kanäle 19 und 20 der Drehschieberbüchse s stehen somit in Verbindung mit der Atmo-Sphäre. Äußere Luft kann also in den drei Zylindern b, c, d, welche nicht als Kompressoren tätig sind, zirkulieren, da die Einlaß- und Auslaßkanäle 27, 28, 26 und 29 mit der Atmosphäre in Verbindung stehen. Die Kolben f, g und h laufen also leer. Der Zylinder α aber mit Kolben e arbeitet als Kompressor auf die Saug- und Druckventile y, ^. Das Verteilungsventil χ hat keine Wirkung während der Kompressionsarbeit, weil das Rohr 40 durch das Rohr 18 mit der Atmosphäre in Verbindung steht (Fig. 3).

Wenn der Druck in dem Rohr 4 das Maximalmaß erhalten hat (das Rohr 4 steht durch Kanal 41, durch den Mittelkanal 2 und Rohr ι mit dem Druckbehälter r in Verbindung), so drückt er den Kolben 5 unter Überwindung der Spannung der Feder 8 abwärts und hebt das Ventil 7 von seinem Sitz; die Druckluft aus dem Rohre 11, 12 und dem Zylinder η kann entweichen und die Feder ο schaltet die Klauenkupplung k,j aus.

Um die Vorrichtung zum Anlassen zu gebrauchen, wird der Handgriff 14 um den Winkel α gedreht. Der Kanal 15 (Fig. 3) verbindet alsdann den Mittelkanal 2 mit der Leitung 18; die Kanäle 19 und 20 in der Drehschieberbüchse stehen somit unter Druck und die Ein- und Auslaßkanäle können nunmehr als Motorsteuerung arbeiten. Zur gleichen Zeit empfängt das Rohr 40 Druckluft; der Kolben 25 wird daher nach rechts geschoben und der Zylinder α arbeitet jetzt ebenfalls als Motor. Bevor der Kanal 15 (Fig. 3) das Rohr 18 geöffnet hat, ist der Kanal 13 mit dem Rohr 12 (Fig. 4) in Verbindung gelangt und hat Druckluft durch das Rohr 12 nach dem Kupplungszylinder η gesendet und · die Kupplung k, j eingeschaltet. Der Motor kann nunmehr seine Rotationsbewegung beginnen. Ist der Motor angelassen, so wird der Handgriff 14 in seine erste senkrechte

Stellung zurückgedreht und die zuerst beschriebene Kompressionsperiode beginnt wieder.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Anlaßvorrichtung für Kraftmaschinen mit einer Anzahl auf eine zur Motorwelle konzentrische, mit ihr durch eine ausrückbare Kupplung verbundene Welle

ίο wirkender Preßluftzylinder, von denen eine beliebige Anzahl so ausgebildet ist, daß sie abwechselnd als Pumpen und Motoren arbeiten können, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Steuerung der Anlaßvorrichtung dienende Drehschieber (t) auf der Kurbelwelle (e) der Anlaßvorrichtung selbst befestigt ist, und daß dessen Kanäle (27, 28) mittels einer mit einem von Hand einzustellenden Mehrweghahn (n>) versehenen Leitung (18) mit dem Preßluftbehälter (r) oder mit der äußeren Luft in Verbindung gesetzt werden können.

2. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an denjenigen Zylindern (a), welche als Pumpe und als Motor arbeiten, ein Kolbenventil (χ) angeordnet ist, welches aus einem in einer Kammer geführten Kolben (25) und einem den Zylinder abschließenden Ventilkegel besteht, und dessen Kölbenkammer einerseits mit dem Steuerungsdrehschieber (t), andererseits mit dem Gehäuse des Stellhahnes (n>) derart verbunden ist, daß beide Seiten des Kolbens (25) mit dem Preßluftbehälter oder der atmosphärischen Luft in Verbindung treten können.

3. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Querschnittebene der Mündung der Leitung (18) in das Stellhahngehäuse (n>) der Stellhahnkörper die Nut (17), das Hahngehäuse aber die ins Freie führende Öffnung (16) besitzt.

4. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ein- und Ausrücken der Kupplung zwischen der Welle (i) des Motors und der Welle (I) der Anlaßvorrichtung ein Preßluftzylinder (η) derart angeordnet ist, daß das Einrücken der Kupplung (j, k) durch Preßluft, das Ausrücken durch eine Rückholfeder (0) selbsttätig erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.