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Andrehvorrichtung für Flugzeugkraftmaschaen.
Die Erfindung betrifft eine Andrehvorrichtung, insbesondere für Flugzeugkraftmaschinen mit einem auf der Propelterwelle unabhängig vom Propeller zwischen diesem und den Z1findern der Kraftmaschine angeordneten Zahnrad, das von einem an der Kraftmaschine befestigten Andrenmotor mittels eines axial verschiebbaren Ritzels angetrieben wird.
Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, dass das Antriebsritzel sich normalerweise im Innern einer Trommel befindet, die von einer Andrehmaschine gedreht wird und das Antriebsritzel durch einen im Innern der Trommel vorgesehenen Teil betätigt, wobei dieser mit dem Antriebsritzel derart verbunden ist, dass letzteres sich zur Herstellung des Eingriffes mit dem Hauptzahnrad längsweise zu dem im Innern der Trommel vorgesehenen Teile bewegen kann und alsdann sich mit diesem zusammen dreht, um die Maschine anzudrehen.
In den Zeichnungen ist ein Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung dargestellt, u. zw. ist Fig. 1 eine Seitenansicht einer Kraftmaschine für Flugzeuge, die mit einer Andrehvorriehtung gemäss der Erfindung versehen ist ; Fig. 2 zeigt einen Teil der Kraftmaschine mit der Andrehvorrichtung gemäss der Erfmdung an seinem Platz ; Fig. 3 ist ein Schnitt durch einen Teil der Fig. 2 und zeigt die Art, auf die der gezahnte Ring angebracht wird ; Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch die Mitte der Andrehvorrichtung, wenn diese ausser Arbeitsstellung ist.
In Fig. 1 und 2 ist eine Kraftmaschine für Flugzeuge in allgemeinen Umrissen dargestellt, deren Kurbelgehäuse aus einem Haupt-oder oberen Teile 2 und einem daran befestigten unteren Teile 3 besteht.
Die Zylinder 4 der Kraftmaschine ruhen auf einem flachen Teile 5 des Kurbelgehäuses. Zweckmässig auf einer Verlängerung der Kurbelwelle ist ein Propeller oder eine Schraube 6 von beliebiger Art angebracht, von der nur ein Teil in den Zeichnungen dargestellt ist. Diese Schraube 6 ist zwischen Klemmplatten 7 mittels Bolzen 8 befestigt, die durch die Schraube hindurchgehen und die Klemmplatten miteinander verbinden. Die Klemmplatten werden von der Kurbelwelle mittels einer an dieser befestigten gerippten Nabe 9 (Fig. ?) angetrieben, deren Keilrippen mit in den Klemmplatten vorgesehenen Nuten in Eingriff stehen, derart, dass bei der Betätigung die Klemmplatten von der Nabe 9 und die Schraube 6 vermittels der Bolzen 8 von den Klemmplatten 7 angetrieben werden.
Die im Vorangehenden teilweise beschriebene Kraftmaschine für Flugapparate gehört zu der Art, die ursprünglich nicht für eine elektrische Andrehvorrichtung eingerichtet ist. Durch die Erfindung ist diese Kraftmaschine mit einer praktischen und wirksamen Andrehvorrichtung ausgestattet ; dies ist erzielt worden, ohne die Bauart der Maschine in irgendeiner Einzelheit zu verändern.
Zwecks Übertragung der Kraft einer Andrehvorrichtung auf die Flugkraftmaschine ist ein besonderer Zahnkranz 70 angeordnet, der die Kurbelwelle antreibt, indem er an der Schraube auf folgende Weise befestigt ist :
Wie aus Fig. 1-3 ersichtlich ist, ist der Zahnkranz 10 aus dünnem, aber sehr starkem Metall verfertigt, wobei seine Mantelfläche 11 breiter ist als der innere Teil, wie deutlich in Fig. 3 gezeigt ist.
Der Ring ist zweckmässig mit einer aus einem Stück mit ihm gebildeten ringförmigen Rippe 72 versehen, die den Ring um den Rand der Klemmplatte 7 zentriert. Die Bolzen 8, mit denen die Kraftmaschine ursprünglich versehen war, dienen dazu, den Zahnkranz an der metallenen Klemmplatte und an der Schraube zu befestigen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Durchmesser des Kranzes etwas grösser
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. Die Andrehvorriehtung selbst bildet eine Einheit, die mit diesem Zahnkranze zusammen wirkt, um die Kraftmaschine anzudrehen, und ist derart gestaltet'und angeordnet, dass keine ihrer Teile über die Ebene des Zahnkranzes 10 hinausreieht, so dass jedwede störende Einwirkung auf die Schraube vermieden wird, wenn, diese in Gang ist.
Die Andrehvorrichtung besitzt eine elektrische Andrehmaschine dz die zwischen dem Zahnkranze 10 und dem Kurbelgehäuse angeordnet ist und deren Achse parallel zu der der Kurbelwelle liegt ; die Andrehmaschine ist an einer ebenen Fläche auf dem Kurbelgehäuse mittels Pratzen 14 befestigt, die aus einem Stück mit dem Endkopfe. M der Andrehmaschim gebildet und mittels Bolzen 16 an der Kraftmaschine befestigt sind, welche Bolzen ursprünglich zur Maschine gehören. Aus
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gebildet, das zweckmässig zwei Füsse 19 hat, die auf Flanschen des Kurbelwellenlagers 20 ruhen.
Diese Flanschen 20 sind ein ursprünglicher Teil der Maschine ; die Zapfen 21, die durch die Flansche 20 hindurch- gehen, um das Kurbelwellenlager zu befestigen, dienen auch dazu, die Füsse 19 der Andreheinheit an der Kraftmaschine zu befestigen. Zwecks Verstärkung der Bauart sind die Endköpfe 15 und 17 mittels Bolzen 75 verbunden, von denen einige am deutlichsten in Fig. 1 gezeigt und auch in Fig. 4 angedeutet sind.
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die auf das innere Ende der Nabe 26 gesehraubt ist. Der Nabenteil eines verhältnismässig grossen Zahnrades 21 passt in das Kugellager 20 hinein, wobei die Innenfläche des Rades 21 sich gegen die der Schulter 24 gegenüberliegende Seite des Lagers stützt.
Ein auf dem äussersten Ende der Andrehmaschinenwelle 23
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versehenen Deckel 27 (Fig. 2) eingeschlossen. Die Andrehmaschine 13 überträgt durch die erwähnten Zahnräder 22, 21 auf ein Ritzel 29 das zum Andrehen der Verbrennungskraftmaschine erforderliche Drehmoment, wenn dieses Ritzel in Eingriff mit dem Zahnkranze 10 steht.
. Es ist zweckmässig, eine selbsttätige Übersetzung zu verwenden, d. h. eine, bei der die Andrehmaschine nicht nur die Kraftmaschine andreht, wenn die Räder in Eingriff geraten sind, sondern vorher
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hergestellt ist, ist mit einer ein Ganzes mit dem Fortsatz bildenden Nabe 31 versehen ; eine Bohrung 32 geht durch den Fortsatz 30 und die Nabe 31 hindurch. Auf die Nabe 31 passt ein zweites Kugellager 32a, dessen Achse sich in Deckung mit der des Kugellagers 20 befindet. Auf das Kugellager 32a passt eine Trommel 33 aus gehärtetem Metall, deren verjüngter Teil 34 mitten durch die Nabe 26 des Zahnrades 21 hindurchragt, mit der er zweckmässig durch Nut-und Keilverbindung 35 verbunden ist.
Ein ringförmiger Teil 76 ist auf das äusserste Ende des verjüngten Teiles 34 der Trommel geschraubt, und ein zweites ring- förmiges Glied ist an der Innenfläche des Gehäuses 18 befestigt und umgibt den Teil 34, derart, dass diese Ringe das Zahnrad 21 in geeigneter Lage zu den mit ihm zusammenwirkenden Teilen halten.
Innerhalb der Bohrung 32 durch die Trommel 33 und bis in deren verjüngten Teil 34 hinein, erstreckt sich die Welle 36. Diese Welle ist nahe dem einen Ende in ein Lager 37 in der Nabe 31 eingesetzt.
Am andern Ende 37' hat die Welle grösseren Durchmesser und trägt ein bei 39 daran befestigtes Bronzelager 38, das knapp in die glatte Innenfläche des verjüngten Teiles 34 der Trommel 33 hineinpasst. Am äussersten Ende trägt die Welle 36 das aus einem Stück mit ihr gebildete Ritzel 29, das etwas geringeren Durchmesser hat als die lichte Weite des Teiles 34 der Trommel, derart, dass ein kleiner Spielraum 40 zwischen der Mantelfläche des Ritzels 29 und der Innenwand des Trommelteiles 34 verbleibt.
Der Mittelteilder Welle 36 ist mit Sshraubengewinde 42 versehen und dieser gewundene Teil wird durch die Trommel mittels der folgenden Übertragung in Antrieb versetzt :
Die Innenwand der Trommel 33 ist mit Rippen 42 versehen, die mit Vorsprüngen 43 der Kupplungsplatte 44 in Eingriff stehen, an der, wie weiterhin beschrieben ist, die eine Fläche einer Kupplungszwischenscheibe 4S aus nachgiebigem Material befestigt ist, deren andere Fläche in Berührung mit dem Flansch 46 der Mutter 47 steht, deren Schraubenwindungen in Eingriff mit dem Gewinde 41 stehen.
Durch eine verhältnismässig kräftige Sehraubenfeder 4, deren eines Ende gegen die Kupplungsscheibe 44
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Mutter 50 an Ort und Stelle gehalten wird, wird auf die oben beschriebene Kupplung genügend starker Druck ausgeübt, um Drehung zu übertragen.
Die Kupplungszwischenscheibe 45 ist aus fein pulverisiertem Kork hergestellt, der mittels eines Klebstoffes unter Anwendung von starkem Druck haftend gemacht wird. Das Innere der Kupplungs- zwischenscheibe 4J ist zweckmässig aus einem Stückchen Segeltuch hergestellt, wodurch die Zwischenscheibe bedeutend dauerhafter wird.
Die Kupplungsscheibe und die Zwischenscheibe sind mittels eines ringförmigen Teiles 53 aus Blech aneinander befestigt, in welchen Löcher 54 hineingeschlagen sind, wobei das rings um diese Löcher
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radialen Ebene mit einem durchgeschlagenen Loch 54 befindlich auf der Zeichnung dargestellt worden, mittels deren der Ring an der Kupplungsscheibe befestigt wird. Zwecks einer dauerhaften Verbindung ist es aber ratsam, die Zacken 56 und die durchgeschlagenen Öffnungen 54 nicht in derselben radialen Ebene anzubringen.
Anderes Material und andere Befestigungsweisen können für die Kupplungsscheibe und die Zwischenscheibe verwendet werden, doch werden besondere Vorteile durch die verwendete Verbindung und das verwendete Material erzielt.
An einem Punkt in der Nähe des Lagers 37 ist auf die Welle eine Anschlagmutter 57 geschraubt,
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förmige, der Fläche 58 der Ansehlagmutter 57 ähnliche Fläche 61 besitzt. Durch die Berührung mit dem Ende des Sehraubengewindes 41 ist der Anschlag 59 verhindert, sich von der Anschlagmutter 57 zu entfernen.
Links von dem Flansch 46 (Fig. 4) der Schraubenmutter 47 befindet sich ein zweites Kupplungs-
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eines Bundes 64, der durch einen in einer Nut 66 der Mutter 47 vorgesehene Spaltring 65 an Ort und Stelle gehalten wird. Die Scheibe 62 ist zweckmässig mit einem ein Ganzes mit ihr bildenden Anschlagring 76' versehen, der sich gegen eine Wand der Trommel stützen kann. Obwohl die hier beschriebene und dargestellte Bauart besondere Vorteile mit sich bringt, ist offenbar, dass innerhalb des Bereiches der Erfindung andere Vorrichtungen angeordnet werden können, um die Antriebsverbindung zwischen der Trommel und der Schraubenwelle herzustellen.
Das rechte Ende der Welle 36 (Fig. 4) ist von einer verhältnismässig leichten Schraubenfeder 67 umgeben, deren eines Ende gegen das Lager 37 und das andere Ende gegen eine metallene Unterlagscheibe 68 presst, die am Ende der Welle durch eine Schraube 69 befestigt ist, die in eine sich im wesent- lichen durch die ganze Länge der Welle erstreckende Bohrung 70 hineinge, rhraubt ist ; durch diese Bohrung wird eine beträchtliche Gewichtsverminderung erzielt. Eine ähnliche kleinere Bohrung 71 ist an dem Ritzelende der Welle vorgesehen und dient als Behälter für das Öl, das durch einen Kanal 78 dem Lager zugeführt wird. Die Bohrung 71 wird durch eine leichte Vesclussscheibe 72 verschlossen. Zum Schutz für die Öffnung : 32 ist ein Deckel 73 ans Metallblech mittels einer Schraube 74 an dem Fortsatz 30 befestigt.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im wesentlichen folgende :
Angenommen, dass die Kraftmaschine angedreht werden soll, so wird, nachdem die geeignete Zündungsverbindung hergestellt ist, ein (nicht dargestellter) Anlassumsehalter geschlossen, wodurch die Andrehmaschine 13 an eine (nicht dargestellten) Batterie gelegt wird. Die Andrehmaschine fängt nun an, sich zu drehen und überträgt seine Drehungskraft mittels des Ritzels 22 auf das Rad 21, dessen Nabe 26 die Drehung der Trommel 3. 3 veranlasst.
Durch ihre Verbindung mit der Trommel wird die Kupplungsscheibe 43, und mit ihr die Zwisehenseheibe 46 in Drehung versetzt ; und infolge der auf der Wirkung der Feder 48 beruhenden innigen Berührung zwischen der Zwischenscheibe 45 und dem Flansch 46 der Mutter 47 fängt letztere an sich zu drehen. Die lose in die Mutter geschraubte Welle 36 wird sich infolge ihrer Trägheit nicht drehen und folglich durch die Drehung der Mutter gezwungen, sich längsweise durch diese zu bewegen, wobei sie die Unterlagscheibe 68 veranlasst, die Feder 67 zusammen zu pressen, und das Ritzel 29 in Eingriff mit dem Zahnkranze 10 bringt.
Während die Welle 36 sich in der Längsrichtung bewegt, wird die Anschlagmutter 57 mitgenommen, ebenso der Anschlag 60, und nachdem das Eingreifen des Ritzels 29 begonnen hat, ist die Fläche 61 in Berührung mit der Kupplungsscheibe 43, die Welle bewegt sich weiter in der Längsrichtung, bis zum vollständigen Eingriff des Ritzels 29 mit dem Zahnkranz 10, und bis die Fläche 61 so starken Druck auf die Kupplungsscheibe 43 und durch diese auf die Kupplungsfläche ausübt, dass die dem Ritzel erteilte Drehung genügt, um die Kraftmaschine anzudrehen.
Nachdem die Kraftmaschine auf diese Weise durch die Andrehmaschine angedreht worden ist und ihre Bewegung mit eigener Kraft fortsetzt, veranlasst die schnelle Drehung des Zahnkranzes 10 das Ritzel 29 und die mit ihm verbundene Welle 36 sich mit grösserer Geschwindigkeit zu drehen als die Mutter, derart, dass die Welle mit ihrem Ritzel sich rückwärts (nach rechts) in die in Fig. 4 gezeigte Lage bewegt, in der sie ausser Eingriff mit dem Zahnkranze ist.
Die Spannung der leichten Feder 67 trägt das ihrige zur Erlangung dieses Resultates bei.
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da die Schraubenmutter 47, die ihre Drehung unter der Wirkung der Andrel1maschine fortsetzt, die Welle nicht zu der Eingriffsstellung hin bewegen kann, so muss die Mutter selbst sieh längs des Sehrauben-
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Zahnkranz bringt.
Im Falle die Zähne endweise aufeinander stossen, wird der Bewegungsbereich der Kupplungs- scheibe 44 und das sich daraus ergebende Zusammenpressen der Feder 48, das ein Sperren der Mutter auf der Welle bewirkt, offenbar je nach der Stärke des Anpralles verschieden sein. In den stärksten Fällen
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wunden und das Ritzel in Eingriff mit dem Zahnkranze gebracht worden ist, geht das Andrehen und das darauffolgende Ausrücken in der beschriebenen Weise vor sieh.
Wenn nur die Bauteile der im Vorangehenden beschriebenen Bauart verwendet werden, könnte im Falle des Aufeinanderprallens der Zähne es bisweilen vorkommen, dass die Feder 48 die Kupplung
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Welle zu verhüten. Ein solches Gleiten würde offenbar eine Drehung der Kupplungszwisehehscheibe 45 auf dem Flansch 46 der Mutter veranlassen, derart, dass die Mutter sich nicht drehen würde und folglich die Welle 36 mit ihrem Ritzel 29-nicht in Drehung versetzt und dessen Zähne nicht ans der endweisen Anstossstellung gelöst, nach in Eingriff mit dem Zahnkranz 10 gebracht werden könnten.
Um dies zu vermeiden, ist die beständige Drehung übertragende Kupplung 62 angeordnet. Die von dieser Kupplung ausgehende Wirkung ist ein Zusatz zu der unter der Wirkung der Feder 48 stehenden
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Beistande der andern Kupplung, selbst unter höchst erschwerenden Bedingungen die Schraubenmutter zwingt, sich zu drehen.
Wenn die Kraftmaschine in Gang ist, könnten ihre Schwingungen und eine gelegentliche Abweichung von der Horizontalen, besonders bei Flugzeugen, ohne besondere Vorsichtsmassregeln die Welle 36 leicht veranlassen, sich mit ihrem Ritzel gegen die Einrückstellung zu bewegen, wo sie den sich schnell drehenden Zahnkranz 10 erreichen und von diesem wiederholte Stösse erhalten könnte, was nicht ohne schädliche Folgen sein würde. Die Feder 67 hält durch ihren Druck gegen die Unterlagscheibe 68 die Welle 36 in ihrer Ruhestellung, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, ganz unabhängig von der Neigung oder Erschütterung des Motors.
Obwohl die in Fig. 4 dargestellte und im vorangehenden beschriebene Andrehvorrichtung sieh besonders für eine Kraftmaschine der in Fig. 1 dargestellten Art eignet, so ist zu verstehen, dass viele der Merkmale dieser Andrehvorriehtung allgemeine Anwendung bei andern Arien von Kraftmaschinen finden können, die nicht mittels ihrer eigenen Kraft angelassen werden können, u. zw. gleichviel, ob diese Maschinen zur Furthewegung von Flugmaschinen, Kraftwagen, Motorbooten oder für andere Zwecke verwendet werden sollen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Andrehvorrichtung für Flugzeugkraftmaschinen mit einem auf der Propellerwelle unabhängig
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Innern der Trommel vorgesehenen Teil (47) betätigt, wobei dieser mit dem Antriebsritzel ss derart verbunden ist, dass letzteres sieh zur Herstellung des Eingriffes mit dem Hauptzahnrad (10) längsweise zu dem im Innern der Trommel vorgesehenen Teile (47) bewegen kann und alsdann sich mit diesem zusammen dreht, um die Maschine anzudrehen.