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Andrehvorrichtung für Brennkraftmasellinen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen, bei der das Ritzel mit der Antriebswelle mittels einer durch ein axial sich bewegendes Pressglied selbst- tätig wirkenden Reibscheibenkupplung verbunden ist und zusammen mit der Antriebswelle oder auf ihr ohne wesentliche Verdrehung gegen sie zum Einspuren längsverschoben werden kann. Die bekannten Anlasser dieser Art haben den Nachteil, dass der Zahnkranz des Schwungrades und das Ritzel beschädigt oder zum mindesten stark abgenutzt werden, wenn die Zähne des Ritzels beim Einspuren auf die Zähne des Schwungrades stossen, weil bei dem Zusammentreffen der Zähne das ganze Drehmoment der Anlassvorrichtung auf das Ritzel übertragen wird.
Um diesen Nachteil zu beheben, hat man schon bei elektrischen Anlassern ein Hilfsfeld vorgesehen, das während des Einspurens des Ritzels nur ein geringes Drehmoment abgeben kann und dem nach dem Einspuren des Ritzels in Abhängigkeit vom Ritzelweg das Hauptfeld, das das volle Drehmoment erzeugt, hinzugeschaltet wird. Auch ist schon vorgeschlagen worden, beim Einspuren des Ritzels durch das Hilfsfeld die Drehrichtung des Ankers umzukehren. Diese Vorrichtungen haben den Nachteil, dass umständliche Vorrichtungen nötig sind, um die Feldwicklungen in Abhängigkeit von der Stellung des Ritzels umzuschalten.
Um alle diese Nachteile zu vermeiden, ist gemäss der Erfindung das Ritzel mit der Anlasserwelle durch eine Kupplung für geringes Drehmoment für das Einspuren und durch eine Kupplung für das volle Drehmoment zum Anwerfen des Motors verbunden.
In der Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anlassvoniehtung, Fig. 2 eine zweite Ausführungsform im Längsschnitt, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie J-3 der Fig. 2, Fig. 4 eine dritte Ausführungsform im Längsschnitt, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4.
In der Fig. 1 ist a der Anker eines elektrischen Motors und b die Ankerwelle, die bei c und d gelagert ist. Auf der Ankerwelle ist eine Hülse e drehbar und axial verschiebbar angeordnet. Das der Lagerstelle d zugekehrte Ende der Hülse ist als Ritzel t ausgebildet, während das andere Ende mit Klauen 9 versehen ist. Die Bohrung der Hülse ist an diesem letzteren Ende erweitert für die Aufnahme einer Schleiffeder h, die an einem Ende an der Ankerwelle befestigt ist und innen an der Hülse anliegt. i ist ein Sperrstift, der in einer radialen Bohrung der Hülse sitzt und in eine Ringnut k der Ankerwelle eingreifen kann. m ist eine Feder, die den Stift nach aussen zu ziehen sucht. Aussen liegt der Stift an einen festen z.
B. mit dem Gehäuse des Anlassers verbundenen Anschlag n an, der zwei Stufen o und p hat, die so angeordnet sind, dass in der Ruhelage des Anlassers der Stift in die Nut k der Ankerwelle eingreift und in der eingezogenen Lage aus der Nut herausgezogen ist. Auf der Ankerwelle ist eine Reibungkupplung $'aufgekeilt. Diese hat zwei Klauen r, die in die Klauen 9 der Hülse eingreifen können. e ist eine Druckfeder, die zwischen der Kupplung q und der Hülse e angeordnet ist, und t ist die Rückzugfeder des Ankers.
Wirkungsweise : Wenn zum Anwerfen des Motors der Anlasser eingeschaltet wird, wird der sich drehende Anker von den Polen des Anlassers eingezogen und damit auch die Hülse e über die Feder s verschoben und durch die Schleiffeder h gedreht. Wenn das Ritzel ohne Anstoss einspurt, wird der Stift i aus der Nut k herausgezogen, sobald er unter die Stufe p des Anschlags n kommt. Bei weiterer
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Verschiebung stösst die Ritzelhülse an der Nase it des Lagers an. Da der Anker sich jetzt noch weiter verschieben kann, kommen die Klauen r an der Kupplung q in Eingriff mit den Hülsenklauen q. Nun ist die Ankerwelle und die Hülse durch die Kupplung q miteinander gekuppelt.
Wenn der Motor den Anlasser überholt, wird der Anker in bekannter Weise von der Feder t zurückgezogen und die Hülse von dem Mitnehmerstift v zurückgeschoben.
Wenn Zahn auf Zahn stösst, ist nur die ganz schwache durch die Schleiffeder A gebildete Reibkupplung wirksam. Ein Kuppeln der Hülse e mit der Kupplung q wird durch den Sperrstift i verhindert, der in dieser Lage der Hülse noch in die Nut k der Ankerwelle eingreift und damit die Ankerwelle gegen die Hülse verriegelt. Sobald dann das Ritzel sich in die Zahnlücken des Schwungrades eingespielt hat, wird die Hülse entriegelt, worauf dann der weitere Anlassvorgang in der schon geschilderten Weise vor sich geht. Die Kupplung für das volle Drehmoment wird hier vollkommen selbsttätig eingeschaltet.
In der Fig. 2 und 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt. Hier ist 1 die Ankerwelle eines Elektromotors 2. Auf der Ankerwelle ist eine Hülse 3 drehbar angeordnet. Das am Ende der Ankerwelle liegende Ende der Hülse ist als Ritzel 4 ausgebildet, während am andern Ende der Hülse ein Gewinde 5 angebracht ist, auf dem eine Mutter 6 sich verschrauben kann. Diese Mutter bildet einen Teil einer Reibkupplung 7, die die Ankerwelle 1 mit der Hülse : 3 kuppeln soll. Das Gegenstück zu der Mutter 6 ist eine Schale 8, die auf der Ankerwelle aufgekeilt ist.
Zwischen der Mutter und der Schale sind in üblicherweise Reibseheiben 9 und 10 angeordnet, die in Nuten 11 und 12 der Mutter bzw. der Schale eingreifen. 1 : 3 ist eine Druckplatte für die Reibscheiben, die sich gegen ein Widerlager. M abstützen kann, und 15 ist ein Flansch der als Pressglied der Kupplung dienenden Mutter 6. Bei einer der mit der Schale verbundenen Scheiben, der Scheibe 10 a sind die in die Nuten der Schale eingreifenden Lappen 16 über den Schalenrand hinaus verlängert. Am Gehäuse 17 des Anlassers ist eine Ringscheibe 18 angebracht, die für die Lappen 16 der Scheibe 10 a einen Anschlag bildet und auf der der Druckplatte 1 : 3 zugekehrten Seite der Lappen liegt.
In dem Flansch 15 der Mutter 6 sind kleine Druckfedern 19 eingelassen, die diejenigen Scheiben, die zwischen dem Flansch und der Ringscheibe liegen, sanft gegen diese pressen. In der Ruhelage der Anlassvorriehtung ist der Abstand. der Druckplatte 1. 3 von den Reibscheiben grösser als der Abstand ss des Ritzels 4 von dem Schwungradzahnkranz 20 des Verbrennungsmotors.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende :
Um den Verbrennungsmotor anzuwerfen, wird der Elektromotor 2 eingeschaltet. Der Anker des Motors wird in bekannter Weise in das Feld des Elektromotors eingezogen und dadurch das auf der Ankerwelle sitzende Ritzel gegen den Sehwungkranz des Verbrennungsmotors hin bewegt. Bei dieser Verschiebung des Ankers wird die ganze Kupplung 7 ebenfalls mitbewegt. Die kleinen Federn 19 der Mutter 6 drücken die Reibscheiben beständig in der Richtung gegen die Druckplatte 13, bzw. Ringscheibe 18, so dass also die Scheiben die Bewegung des Ankers nicht mitmachen, sondern die Druckplatte 13 immer näher an die Reibscheiben herankommt.
Wenn das Ritzel den Weg ss zurückgelegt hat,
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als bis das Ritzel schon um einen gewissen Betrag in den Zahnkranz eingespurt ist ; d. h. die Reibscheiben 9, 10 können erst dann alle zur Wirkung kommen, wenn die Ritzelzähne sich schon zwischen
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alle Scheiben zwischen dem Mutterflansch 15 und der Druckplatte 13 zusammengepresst werden können.
Wenn aber Ritzelzahn auf Schwungradzahn stösst, was nach Zurücklegen des Weges ss stattfinden kann, wird das Ritzel festgehalten. Die Mutter 6 wird von den zwischen dem Flansch 15 und der Ringscheibe 18 liegenden Scheiben mitgenommen und schraubt sich gegen die Scheiben hin. Da in dieser Stellung die Druckplatte 13 noch nicht an den Reibscheiben anliegt, werden nur die zwischen dem Mutter- flanseh 15 und der Ringscheibe 18 liegenden Scheiben zusammengepresst. Da das von einer Reibseheibenkupplung übertragbare Drehmoment im wesentlichen proportional der Reibfläche der Scheiben ist, ist das von den wenigen Scheiben-im gezeichneten Beispiel zwei Scheiben-übertragene Drehmoment nur klein, so dass eine Beschädigung der Ritzel und Schwungkranzzähne vermieden wird.
Auch hier erfolgt das Umschalten vom niederen auf das hohe Drehmoment selbsttätig.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 4 und 5 dargestellt. ist, wobei für dieselben Teile dieselben Bezugszeichen verwendet sind wie in Fig. 2 und 3, wird die am Flansch 15 der Mutter 6 anliegende Reibscheibe 25, die zweckmässig als Topf ausgebildet ist, durch eine Feder 26 gegen den Flansch 15 der Pressmutter 6 gedrückt. Die Feder 26 stützt sich gegen ein Widerlager 27, das an der Kupplungssehale 8 angebracht ist, ab. Die Feder 26 ist so bemessen, dass ihr Druck von der Einzugkraft des Ankers überwunden wird, wenn die Mutter 6 an dem Lager 28 anliegt.
In diesem Fall wird die Druckplatte 23 so weit gegen die Reibscheiben vorgeschoben, dass sie diese gegen den Flansch der Mutter 6 andrückt, wodurch sämtliche Scheiben kraftschlüssig werden, d. h. das volle Drehmoment des Ankers übertragen wird. Wenn Zahn auf Zahn stösst, ist nur die Reibung zwischen dem Flansch 15 und der Reibscheibe 25 für die Übertragung des Drehmoments vom Anker auf das Ritzel wirksam.
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Die Anlassvorrichtungen gemäss der Erfindung ermöglichen es, schon vor dem Einspuren des Ritzels auf das volle Drehmoment des Anlassers zu gehen, ohne befürchten zu müssen, dass dann beim Einspuren das Ritzel und der Zahnkranz des Schwungrades beschädigt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Andrehvorrichtung für Brennkraftmasehinen, bei der das Ritzel mit der Antriebswelle mittels einer durch ein axial sich bewegendes Pressglied selbsttätig wirkenden Reibscheibenkupplung verbunden ist und zusammen mit der Antriebswelle, oder auf ihr ohne wesentliche Verdrehung gegen sie zum Einspuren längsverschoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Kupplung unwirksam gehalten wird, bis das Ritzel mindestens ein Stück weit in die Schwungkranzverzahnung eingedrungen ist.