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Andrehvorrlclltuig für kraftmaschine.
Die Andrehvorrichtung für Kraftmaschinen nach der vorliegenden Erfindung enthält eine Trägheitsmasse. die von einer Kraftquelle aus angetrieben wird. Als Kraftquelle kann dabei ein elektrischer Motor oder eine Handkurbel dienen. Um die Geschwindigkeit der Schwungmasse, verglichen mit der der Kraftquelle, zu erhöhen, ist zwischen diese beiden Teilen ein Vorgelege eingeschaltet, durch das die Drehung der Schwungmasse beträchtlich gesteigert wird, verglichen mit der Umdrehungszahl der von der Kraftquelle angetriebenen Welle. Die Schwungmasse wird nun nach Abschaltung der Kraftquelle dazu benutzt, die darin aufgespeicherte Energie an ein Antriebsglied abzugeben, und dieses Antriebsglied muss natürlich mit einer bedeutend kleineren Geschwindigkeit in Drehung versetzt werden als die Schwungmasse.
Jenes Vorgelege, das einerseits zwischen Kraftquelle und Schwungmasse eingeschaltet ist. um die Geschwindigkeit der Schwungmasse zu elhöhen, ist nun auch zum Teil zwischen Schwungmasse und Antriebsglied eingeschaltet, um die Geschwindigkeit des Antriebsgliedes zu erniedrigen.
Das Antriebsglied wird erst durch die Schwungmasse im Lehrlauf in Drehung versetzt und wird dann erst in Eingriff mit dem anzulassenden Teil der Maschine gebracht, nachdem das Schwungrad od. dgl. eine bestimmte Drehgeschwindigkeit erreicht hat. Zu diesem Zweck ist in der Kraftübertragung zwischen Schwungradmasse und Antriebsglied eine nachgiebige Kupplung eingeschaltet.
Die Zeichnungen stellen Ausführungsbeispiele dar : Fig. l ist ein Schnitt durch eine derartige Vorrichtung, die entweder von einem Motor oder von Hand aus in Bewegung gesetzt werden kann, Fig. 2 zeigt im Schnitt eine Einzelheit am Ende der Antriebswelle, Fig. 3 ist ein Schnitt durch die Vorrichtung, im rechten Winkel zu dem der Fig. 1, Fig. 4 ist ein Aufriss der Vorrichtung, vom rechten Ende der Fig. l gesehen, nach Abnahme des Motors, Fig. 5 zeigt im Schnitt eine etwas abgeänderte Ausführungsform, in welcher die Trägheitsvorrichtung mit dem Motor unmittelbar verbunden ist, Fig. ss zeigt im Schnitt eine weitere abgeänderte Ausführungsform mit selbsttätig wirkenden Mechanismen zur Überwachung des Eingriffs des Antriebsgliedes auf den anzulassenden Teil, Fig. 7 zeigt die Ausführungsform nach Fig.
6 im Aufriss und Teilschnitt, und Fig. 8 ist ein Einzelheitssehnitt nach 3-3 der Fig. ss.
Der Mechanismus zum Einrücken des Antriebsgliedes in Eingriff mit einem anzudrehenden Teil der Maschine, sowie die Anordnung der Einzelteile des Vorgeleges zwischen diesem Antriebsglied und der Handandrehvorriehtung sind an sich unwesentlich für die vorliegende Erfindung. Irgendein passendes Vorgelege kann demselben Zweck dienen. Im nachstehenden ist deshalb nur beispielsweise ein solches Vorgelege der Andrehvorriehtung beschrieben.
Das Gehäuse 1 der Andrehvorrichtung ist mit dem Kurbelgehäuse 1ft der anzudrehenden Maschine abnehmbar verbunden. In einer in diesem Gehäuse 1 befestigten Büchse 2 dreht ein Zylinder. 3, in dessen Innerem eine andere Hiilse 4 konzentrisch, jedoch mit beträchtlichem Ringraum zwischen ihr und Zylinder 3 angeordnet ist. In diesem Zwischenraum befindet sich die Reibungskupplung 5, bestehend aus zwei Sätzen von Scheiben, von welchen der eine mit dem Zylinder 3, der andere mit der Hülse 4 in Keilverbindung steht. Diese Scheiben werden unter genügendem Druck aneinandergepresst, indem eine Mutter 7 unter Einwirkung einer grösseren Anzahl von Federn 6 auf einen Flansch am Zylinder 3 einwirkt, gegen den sich die Reibungskupplung abstützt.
Im Inneren der Hülse 4 befindet sich eine Schraubenwelle mit verhältnismässig steilem Gewinde 9. Dieses Gewinde steht in Eingriff mit einem ähnlich ausgebildeten Innengewinde 10 der Hülse 4. An dem äusseren Ende trägt die Antriebswelle 8 das Antriebsglied 11, das bei seiner Lä. ngsverschiebung in Arbeitseingriff mit einem an der Kurbelwelle der anzudrehenden Maschine angebrachten Teil 1 : Z gerät.
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Wird also der Zylinder 3 in Drehung versetzt, so wird diese Drehung durch die Reibungskupplung 5 der Hülse 4 übermittelt, und die Welle 8 wird nach der einen Richtung, beispielsweise nach links (Fig. 1), verschoben, so dass das Antriebsglied H in den Teil 12 eindringt. Das Drehmoment wird von der Hülse 4 durch das Gewinde 9 und 10 auf die Welle und durch das Antriebsglied auf die Kurbelwelle der Maschine übertragen. Dreht sich dann die anzudrehende Maschine unter ihrer eigenen Kraft, so dreht die Welle 8
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in der eine Begrenzungsmutter 13 gegen den Flansch 14 eines Hauptzahmades 15 anstösst.
Das Vorgelege ist hier als Planetengetriebe ausgebildet und hat ein Übersetzungsverhältnis von 23 : 1. Das Zahnrad 16 des Getriebes dreht sich 23mal auf jede Einzelumdrehung des angetriebenen Zahnrades 15. Das Zahnrad-M besitzt eine Nabe 17, in der eine Büchse-M lose drehbar auf der Welle 19 reitet. Diese Welle befindet sich in Achsdeckung mit der Welle 8 und ist nahe dem einen Ende im Deckel 20
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rades 15 hat zwei Längsschlitze zur Aufnahme der Stifte 22, die in die Welle 19 eingetrieben sind.
Ausser dem Hauptzahmad 16 umfasst das Planetengetriebe mehrere Planetenradeinheiten, u. zw. im vorliegenden Falle drei. Jede dieser Einheiten besteht aus einer Nabe 23 mit einem Ritzel 24 an dem einen Ende und einem Ritzel 25 an dem andern Ende. Die Zähnezahl des Ritzels 24 ist etwas kleiner als die des Ritzels 25. In der Scheibe des Hauptzahnrades 16 befinden sich drei Bohrungen, durch welche je eine dieser beiderseits verzahnten Büchsen hindurchgehen. Die Büchsen werden in der Scheibe durch Schrauben 26 in Stellung gehalten, welche auch die beiden Platten 27, 28 durchsetzen. Diese Platten werden in passendem Abstand von der Scheibe des Zahnrades 16 unter Einschiebung der Stutzen 30 und der Bolzen 29 erhalten.
Die drei Ritzel 25 befinden sich in Eingriff mit einem feststehenden und mit Innenverzahnung versehenen Zahnrad 31, welch letzters am Deckel 20 des Gehäuses 1 befestigt
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die Ritzel 24 eingreifen.
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sieh durch die Welle 19 des Vorgeleges quer zum Gehäuse 33, durch dieses hindurch und durch eine Öffnung in der einen Seite dieses Gehäuses. Das aus dem Gehäuse herausragende Ende besitzt einen
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stellung gesichert wird.
Soll die ganze Anordnung ausschliesslich auf Handantrieb umgeändert werden, so nimmt man den Motor 38 nach Lösung der Schrauben. 39 ab, und schliesst die Öffnung des Gehäuses 1 durch eine
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Befindet sieh jedoch der Motor in Verbindung mit der Vorrichtung und soll das Andrehen unter
Benutzung des Motors erfolgen, so wird der Motor erregt, undAnkerwelle und Schwungrad werden dadurch rasch auf hohe Geschwindigkeit gebracht. Hat das Schwungrad eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht, so wird der Stromkreis zum Motor unterbrochen und der Stift 61 wird nach innen gestesse1l.
Er verschiebt dadurch die Welle 8, und sobald das Antriebsglied 11 in den Eingriff mit dem Kurbel- wellenteil12 der Maschine gerät, ist ein weiterer Druck auf den Knopf entbehrlich, da das Schrauben gewinde auf der Antriebswelle dazu dient, diese Welle und damit das Antriebsglied weiter vorzurücken.
Auch wird infolge der Anordnung dieses Gewindes die selbsttätige Auslösung herbeigeführt. Sollte wider Erwarten die Maschine nicht anspringen, ehe das Schwungrad wieder zum Stillstand kommt, so wird die Andrehwelle 8 selbsttätig zurückgezogen, da cie Feder 53 den Stift 51 zurückzieht, und dadurch wird die ganze Anordnung wieder in Bereitschaftsstellung für einen neuen Versuch zum
Andrehen gebracht.
Soll die Kraftmaschine von Hand aus angedreht werden, so wird eine gewöhnliche Handkurbel auf die Welle 35 aufgesetzt, und nach mehrmaliger Umdrehung der Handkurbel drückt man wieder auf den Knopf 52, wie oben in bezug auf den Motor beschrieben.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform ist das Schwungrad 55 unmi telbar mit dem Motor selbst verbunden, indem die Ankerwelle bis über das Gehäuse hinaus verlängert ist und der Flansch
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Schwungmasse besitzt eine Innenbohrung, gross genug, um einen Teil des Motorgehäuses zu um- schliessen, Im übrigen ist die Arbeitsweise, wie oben beschrieben.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6,7 und 8 ist das Planetenvorgelege im wesentlichen wie in der ersten Ausführungsform. Hier ist jedoch die Welle 19 des Vorgeleges als Hohlwelle ausgebildet. und ihr rechtes Ende erstreckt sich in ein Kugellager des Deckels 20 hinein. Das linke Ende dieser
Hohlwelle 19 steht in Keilverbindung mit der Nabe des angetriebenen Hauptzahnrades 75. Die Schrauben- welle 8 hat an ihrem rechten Ende eine Verlängerung 57. Diese Verlängerung wird zum Teil von einem
Gehäuse 58 am Deckel 20 umschlossen, und in diesem Gehäuse befindet sich die Spule 59 eines Elektro- magneten. Dadurch wird die als Tauchkolben wirkende Verlängerung bei Erregung dieses Elektro- magneten verschoben.
Die Spule übt auf das Antriebsglied 11 das Bestreben aus, es vom Einrücken in den Kurbelteil12 der anzudrehenden Mashine zurückzuhalten. Dieses Bestreben wird bis zu einem bestimmten Zeitpunkt fortbestehen, und dieser Zeitpunkt wird hier durch die Trägheit des Schwung- rades od. dgl. geregelt. Ein zweiter Elektromagnet 60 wirkt ebenfalls zusammen mit der Verlängerung 57 und verhindert ihre Drehung und demnach auch die Drehung der Schraubenwelle 8. Die Arbeitsweise wird aus folgendem hervorgehen :
Die in bekannter Weise angeordnete Batterie 61 ist einerseits geerdet und anderseits durch den
Leiter 63 an einen Schalter 62 angeschlossen. Von diesem Schalter führt ein Leiter 64 zum Motor und und ein anderer Leiter 67 zum Elektromagneten 60.
Vom Motor 38 aus geht ein Leiter 65 fort in die
Spule 59, und das andere Ende der Spule ist bei 66 durch den Rahmen des Fahrzeuges bzw. Flugzeuges geerdet. Die Hauptspule 59 befindet sich also in Reihenschaltung mit dem Motor und der Batterie. Die Spule 60 ist ebenfalls bei 68 geerdet. Es geht daraus hervor, dass bei Schluss des Schalters 62 die zweite Spule 60 im Stromkreis der Batterie und an der im wesentlichen gleichbleibenden Spannung der Batterie liegt, während die erste Spule in Abhängigkeit von Schwankungen im Stromkreis des Andrehmotors gerät.
Die zweite Spule 60 sitzt gleitbar auf ihrem Kern 69, der im Flansch 70 der Verlängerung 58 am festen Deckel 20 verschraubt ist. Wenn also die Spule 60 erregt wird, so verschiebt sie sieh mit ihrem Gehäuse 71 in Längsrichtung nach links auf dem Kern 69. Nun befindet sich links von diesem Joch oder Gehäuse der Spule 60 eine Reibungsseheibe 72 mit einer Mittelöffnung, durch welche die Verlängerung 57 hindurchgeht.
Diese Reibungsscheibe klemmt zwischen sich und eine andere Reibungscheibe 73 eine dritte Reibungsscheibe 74, und diese dritte Reibungsscheibe hat eine Mittelöffnung. die durch Keilnasen mit der Welle 57 so verbunden ist, dass sie beständig mit ihr drehen muss. Die auf dem Flansch 70 aufliegende Reibungsscheibe 7. 3 hat eine runde Mittelöffnung, ill der die Welle 57 drehen kann. Bei Erregung der Spule 60 werden also die Reibungsscheiben 72, 7. 3, 74 in Reibungeingriff miteinander treten, und dadurch wird die Schraubenwelle 8 gegen Drehung festgehalten.
Bei Schluss des Schalters 62 werden der Motor und die beiden Elektromagneten 60 und 59 erregt.
Durch das Vorgelege hat die Schraubenwelle das Bestreben, sich mit dem Antriebsglied 11 gegen die Kurbelwelle 12 der Maschine hin zu schieben, wird aber in diesem Bestreben festgehalten, da die Haupt-
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zugsweise ein Reihenschlussmotor benutzt, dessen Geschwindigkeit sehr rasch auf die Normalgeschwindig- keit wächst. Durch diese Beschleunigung des Motors wird eine gegenelektromotorische Kraft erzeugt, welch letztere der Spannung der Batterie entgegenwirkt und dadurch den elektrischen Strom durch den Anker des Motors und auch durch den damit in Reihe liegenden Elektromagneten 59 verringert.
Mit der raschen Beschleunigung des Motors geht also eine Verringerung der Kraft des Elektromagneten 59 Hand in Hand, und wenn eine bestimmte Geschwindigkeit der Trägheitsvorriehtung und des Motors erreicht ist, wird der Elektromagnet 59 nicht mehr imstande sein, den zweiten Elektromagneten 60 in seiner Wirkung zu überwinden. Der zweite Elektromagnet hat dann genügend Kraft, um die Reibungscheibe 74 festzuklemmen, so dass damit die Drehung der Schraubenwelle 8 abgebremst wird. lnfolge dieser Verhinderung der Drehung wird sich die Schrauberwelle 8 selbsttätig langsam verschieben. Das
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aufgespeicherte Kraft wird nunmehr die Kraftmaschine angelassen.
Die beiden Elektromagneten sind in ihrer Stärke so berechnet und so miteinander in wechselseitiger Beziehung, dass die ursprüngliche grössere Stärke des Hauptelektromagneten 59 auf ein bestimmte kleines Mass verringert wird und die Wirkung des zweiten Elektromagneten 60 in einem bestimmten Zeitpunkt eintritt, und dieser Zeitpunkt fällt in der vorliegenden Ausführungsform mit einer gewissen Geschwindigkeit der Ankerwelle oder der Trägheitsvorrichtung zusammen. Der Hauptelektromagnet hat eine in den Stromkreis eingeschaltete Wicklung, während der zweite Elektromagnet 60 seine Spule auf Spannung geschaltet hat.
Sollte aus irgendeinem Grunde eine Zündung im Motor nicht eintreten und deshalb die Maschine nicht anspringen oder sollte die Maschine zufällig wieder stillstehen, wenn das Antriebsglied sich noch im Eingriff mit dem Kurbelende der Welle befindet, so wird das Antriebsglied selbsttätig aus diesem Eingriff sofort ausgelöst, wenn der Schalter 62 für den nächsten Andrehvorgang geschlossen wird. Es wird dann nämlich der Hauptmagnet 59 erregt, und diese Erregung führt zu einer Verschiebung
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verschoben werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Andrehvorrichtung für Kraftmaschinen mit einer Trägheitsmasse, Schwungrad od. dgl. und einem die Schwungmasse antreibenden Vorgelege, das zwischen diese Masse und einer Kraftquelle eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das in bekannter Weise zur Erhöhung der Geschwindigkeit der Schwungmasse dienende Vorgelege zwischen ihr und der Kraftquelle auch als Reduktionsvorgelege dient, um das Drehmoment von der Schwungmasse (47) auf das Antriebsglied (11) zu übertragen.