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Anlaßvorrichtung für Flugkolben-Motorverdichter Die Erfindung behandelt
eine Anlaßvorrichtung für Flugkolben-Motorverdichter, deren Flugkolben zur Synchronisierung
durch Hebel oder Zahnstangen miteinander verbunden sind.
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Es sind Flugkolbenmotorkompressoren bekannt, bei welchen zwei gegenläufige
Flugkolben durch Hebel oder Zahnstangenpaare miteinander verbunden sind und sich
in drei koaxialen Zylindern hin und her bewegen. Maschinen dererwähntenArt lassensichjedoch
infolgeFehlens einer drehenden Schwungmasse nicht auf die übliche Art von Hand in
Bewegung setzen, sondern benötigen einen Energiespeicher, beispielsweise Druckluft,
welche auf bekannte Weise in die Zylinder eingeblasen wird. Man versuchte deshalb,
das Anlassen der erwähnten Motoren mittels Federn zu bewerkstelligen, wobei die
Federn an den Kolben befestigt sind und gespannt werden, wenn die Kolben voneinander
weg bewegt werden und dieselben, sobald sie freigelassen werden, gegeneinanderschleudern,
um die Ladung im Motorzylinder zu verdichten und zu zünden. Diese Art des Anlassens
hat jedoch den Nachteil, daß die Federn während des Betriebes _ fortwährend arbeiten
und somit viel weniger hoch beansprucht werden können als Federn, welche nur für
den Anlaßhub gespannt werden; überdies haben Federn, welche direkt auf den Kolben
einwirken, den Nachteil, daß sie dem Hub desselben angepaßt sein müssen, damit Schläge
vermieden werden, wodurch sehr lange Federn bedingt sind.
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Es sind ferner Anlaßvorrichtungen bekannt, bei welchen nach Spannen
der Feder die aufgespeicherte Energiemenge vermittels einer in einer Drehrichtung
wirkenden Kupplung an das Schwungrad abgegeben wird. Solche Anlaßvorrichtungen können
jedoch nicht bei Flugkolbenmaschinen ohne drehende Bewegung angewendet werden, sondern
die Vorrichtungen müssen den sehr verschiedenen Betriebsbedingungen der Flugkolbenmaschinen
angepaßt sein.
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Das Neue nach der Erfindung beruht nun darin, daß die von den Flugkolben,
die zur Synchronisierung durch Hebel oder Zahnstangen miteinander verbunden sind,
unabhängigen Federn des Anlassers bei stillgesetzter Maschine während des Spannens
an das Synchronisierungsgestänge der Flugkolben gekuppelt werden, worauf nach Abgabe
der aufgespeicherten Federenergie die Anlaßvorrichtung zwangsläufig vom Synchronisierungsgestänge
der Flugkolben abgeschaltet wird.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen
Ausführungsform schematisch zur Darstellung gebracht.
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Abb. i ist ein Längsschnitt durch die Vorrichtung in der Ruhelage
und Abb. z ein Längsschnitt durch die Vorrichtung während des Anlassens.
Abb.
3.ist ein.Sgbnitt.quer zur Längsachse des Flugkolbenmotors in der Ebene A-A der
Abb. i.
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Die Vorrichtung nach Abb. i ist an einen Flugkolbenmotor angelenkt,
welcher schematisch durch die zwei Flugkolben i und 2 die Pleuelstangenpaare 3,
die Schwinghebel q., die Schwungachse 5, die Kompressorzylinder 6 und 7 und den
Motorzylinder 8 dargestellt ist. Sie besteht aus einer oder mehreren Federn 9, welche
im Zylinder io von Kolben i i vermittels eines Hebels 13 an den Arm 1¢ angelenkt
sind. Der Hebel 13 trägt den nasenförmigen Ansatz 15; derselbe greift in- gewissen
Stellungen an einen Ansatz 16 des im Arm 14 geführten und mit einer Klinke 17 versehenen
Zapfens 18.
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Der Zapfen 18 wird von der Feder i9 gegen die Achse 5 gedrückt, auf
welche ein mit einer Rinne 2o versehenes Stück 38 aufgekeilt ist. An Arm 14. ist
eine weitere Stange 21 angelenkt, welche am anderen Ende an einen Zapfen 22 angreift,
der auf einer um die Achse drehbaren Scheibe 2q. befestigt ist, deren Drehung vermittels
des Handhebels 25 und der Zahnräder 26, 27 bewerkstelligt werden kann.
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In Abb. 2 ist dieselbe Vorrichtung in der Stellung während des Anlassens
dargestellt. Abb. 3 stellt schematisch den Flugkölbenkompressor und die Anlaßvorrichtung
im Schnitt senkrecht zur Achse des Kompressors dar.
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Die beiden Hebel q. sind mit den am Maschinengestell drehbar gelagerten
Wellen 5 fest verbunden; das Ende der die Anlaßvorrichtung tragenden Welle ist mit
einem Vierkant 29 versehen. Die Achse 34 des kleinen Zahnrades 26 trägt eine Schwungrnasse
33 und einen Stift 31, an welchen die Klaue 32 der Büchse 3o angreift, deren entgegengesetztes
Ende einen Vierkant 35 gleicher Abmessung trägt, wie diejenige der Welle 5. Die
Büchse 30 kann axial verschoben werden und wird von der Feder 36 nach außen
gedrückt.
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Die Wirkungsweise der den Erfindungsgedanken veranschaulichenden Vorrichtung
ist folgende: Um den Kompressor in Betrieb zu setzen, wird der Hebel 25 nach innen
verschoben und in die Richtung des Pfeiles gedreht; sobald nun die Klaue 32 an Stift
31 angreift, werden die Zahnräder 26 und 27 auch in Drehung versetzt und ziehen
vermittels des Zapfens 22 und der Stange 21 den Hebel 1q., die Stangen io und 12
mit den Kolben i i nach rechts, dabei dreht sich der Hebel 14 um die Achse 5 und
bedingt eine relative Drehung der Stange 13 um die Achse 37; der nasenförmige Ansatz
15 hebt sich vom Anschlag 16 ab, und die Federig drückt den Zapfen i8 gegen das
Stück 38, welches auf der Achse aufgekeilt ist. Sobald die Klinke 17 über die Rille
2o steht, springt dieselbe ein und kuppelt dadurch die Anlaßvorrichtung an das Gestänge
der Flugkolben. Indem nun bei weiterem Drehen des Hebels 25 die Federn fortwährend
stärker gespannt werden, bewegen sich gleichzeitig die Kolben in die für das Anlassen
günstige Stellung. Die Stange 21 überschreitet alsdann die Totpunktlage relativ
zur Scheibe 2q., und die Feder beschleunigt die beiden Zahnräder im ursprünglichen
Drehsinn und bewirkt, daß der Stift 31 die Büchse 30 nach außen drückt und
somit die Kupplung zwischen Handhebel 25 und Zahnradgetriebe 26 löst. Während der
Entspannung der Federn 9 wird deren aufgespeicherte Energie auf die Flugkolben übertragen,
welche sich mit wachsender Geschwindigkeit gegeneinanderbewegen. Bevor jedoch eine
Verbrennung im Motorzylinder eintritt, schlägt infolge der Drehbewegung der Stange
13 um die Achse 37 der Ansatz 15 gegen den Anschlag 16 und bewirkt bei der Weiterbewegung
das Lösen der Anlaßvorrichtung vom Gestänge des Kompressors durch Zurückziehen des
Zapfens 18 aus der Rille 2o. Die Flugkolben verdichten alsdann unabhängig von der
Anlaßvorrichtung die Motorladung bis zu deren Zündung, wodurch der normale Gang
der Maschine eingeleitet ist. Das Gestänge der Anlaßvorrichtung wird von der im
Zylinder io verdichteten Luft abgebremst; bevor jedoch der Kolben die Totpunktlage
erreicht, gibt er mit der hinteren Kolbenseite den Kanal 28 frei, so daß die verdichtete
Luft entweichen kann und das Gestänge, bestehend aus dem Kolben ii, der Kolbenstange
12, der Stange 13, Hebel 14, Stange 2i, zum Stillstand kommt. Die Kolben des Kompressors
werden bei Stillsetzen der Maschine immer in ungefähr der gleichen Stellung zum
Stillstand kommen; bei richtiger Wahl der Lage der Rille 2o wird die Kuppelung der
Anlaßvorrichtung mit dem Kolbengestänge, also immer selbsttätig erfolgen; sollten
die Kolben aber -in einer anderen Lage zum Stillstand kommen, so daß die Rille 2o
außerhalb des Bereiches der Drehbewegung des Hebels 14 liegt, so müssen vorerst
die Kolben in die richtige Lage gebracht werden, zu welchem Zwecke der Hebel 25
vom Vierkant 35 abgenommen und auf die Welle 5 aufgesteckt werden kann. Diese Anordnung
macht es unmöglich, die Maschine in Betrieb zu setzen, solange der Hebel
25
auf der Welle 5 aufsitzt.
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Wenn die Anlaßvorrichtung betätigt wird, ohne die Kolben vorerst in
die richtige Lage zu bringen, im Falle daß dieselbe außerhalb
des
gewohnten Bereiches zum Stillstand kommen, kann die Klinke 17 nicht in die
Rille 2o eingreifen; die Kuppelung bleibt also gelöst, und die gesamte in den Federn
aufgespeicherte Energie wird auf das Gestänge der Anlaßvorrichtung übertragen und
beschleunigt dasselbe so sehr, daß die Beanspruchung im inneren Totpunkt das zulässsige
Maß überschreitet; um die Zerstörung der Vorrichtung in diesem Falle zu vermeiden,
wird vorzugsweise auf der Achse des kleineren Zahnrades eine Schwungmasse 33 angeordnet,
deren Trägheit so groß gewählt wird, daß sie die Energie der Feder aufspeichert,
ohne daß die Geschwindigkeit des Gestänges die zulässigen Grenzen überschreitet.