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Andrehvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Andrehen von Verbrennungskraftmaschinen, bei der ein von einem Andrehmotor angetriebenes Ritzel beim Anlassen dieses Motors mit einer Verzahnung auf dem Schwungrad oder einem anderen Teile der Kraftmaschine in Eingriff gerät, um letztere in Gang zu bringen. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass dasAntriebsglied mit einem Gewicht versehen ist, welches die Drehung des Antriebsgliedes mit der Welle verhindert oder verzögert, und dieses veranlasst, sich längs der Welle zu verschieben und dadurch in Eingriff mit dem anzutreibenden Teile zu geraten.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, u. zw. ist : Fig. 1 ein schematischer Aufriss mit den Teilen in unwirksamer Lage ; Fig. 2 ist ein Schnitt in vergrössertem Massstabe ; im wesentlichen nach der Linie a-a der Fig. 1 ; Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie b-b der Fig. 2 ; Fig. 4 ist eine ähnliche Ansicht und zeigt dieselben Teile in einer etwas weiter vorgeschrittenen Stufe ihrer Wirksamkeit ; Fig. 5 ist eine schematische Endansicht eines Radzahnes mit einem damit zusammenwirkenden Teile ; Fig. 6 ist eine ähnliche Ansicht derselben Teile, auf einer anderen Stufe ihrer Wirksamkeit dargestellt.
In der Zeichnung ist ein Reihenschlussmotor 1 dargestellt, der in geeigneter Weise mit einer Stromquelle 2 verbunden ist, wobei die Verbindung durch einen Schalter 3 gesteuert wird. Die Welle 4 dieses Motors ist verlängert und mit scharfem Schraubengewinde versehen. Auf der Welle sitzt ein Ritzel 5, das entweder genau auf das Gewinde passt, oder aber mit einem Ansatz versehen ist, der in das Gewinde eingreift, wodurch eine relative Drehbewegung dieser Teile eine Längsbewegung des Ritzels 5 auf der Welle verursacht. Ein herabhängendes Gewicht, und zweckmässig ein oder mehrere Flügel 7 sind an dem Ritzel 5 angebracht.
Es ist also ersichtlich, dass durch Anlassen des Motors 1 das Gewicht 6 und die Flügel 7, oder einer dieser Teile, bestrebt ist, die Drehung des Ritzels 5 zu verzögern, und dass letzteres durch die Drehung der Welle 4 nach deren freiem Ende hingetrieben wird, bis es von einer geeigneten Anschlagmutter range- halten wird.
In unmittelbarer Nähe bei dem Ritzel 5 ist zweckmässig das Schwungrad 9 der anzutreibenden Maschine, z. B. einer Verbrennungskraftmaschine, vorgesehen ; die Aussenfläche dieses Schwungrades ist mit Zähnen 10 von solcher Ganghöhe und axialer Lage versehen, dass sie mit den Zähnen des Zahnrädchens 5 in Eingriff geraten können, wenn letzteres sich auf der Welle 4 entlang bewegt. Die Zähne des Ritzels 5, ebensowohl wie die Zähne 10 konvergieren nicht nur in üblicher Weise in radialer Richtung nach aussen, sondern ihre Seitenflächen konvergieren auch in der Längsrichtung an den Enden, wie aus Fig. 1, 5 und 6 ersichtlich ist. Ausserdem sind die Zähne auch noch quer abgerundet, wie bei 11 in Fig. 3 angedeutet ist.
An dem äusseren Ende des Ritzels 5 ist mit Hilfe von Schrauben 12 ein nachgiebiges ringförmiges Glied 13 befestigt, das an der Aussenseite konkav geformt ist und mit einer Anzahl von federnden Zähnen 14 versehen ist, die so angeordnet sind, dass sie im wesentlichen mit den Zähnen des Rädchens 5 in Deckung
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zu ersehen ist.
Eine der Aufgaben dieser Vorrichtung ist folgende : Wenn das Rädchen 5 sich so weit nach der Eingriffslage hin bewegt hat, dass seine Zähne in die Nähe der Zähne 10 kommen, so gerät der geneigte Teil 16 des obersten Zahnes oder der Zähne 14 in Eingriff mit den am Ende abgerundeten Kanten der Zähne 10 und ist bestrebt, das Rädchen 5 in eine solche Lage zu bringen, dass dessen Zähne in die Lücken zwischen den Zähnen 10 gebracht werden.
Infolge der Elastizität des ringförmigen Teiles 13 ist dieser Druck nur nachgiebig, so dass eine Beschädigung der Teile vermieden wird, und wenn die Drehungsneigung nicht stark genug ist, werden die elastischen Zähne so stark zusammengepresst, dass sie unter die Zähne 10 geraten und mit beträchtlicher Kraft gegen deren Spitzen nach oben pressen ; dieser Vorgang ist in ausgezogenen Linien in Fig. 5 gezeigt, während der Endeingriff in Fig. 6 dargestellt ist. Der oben beschriebene Eingriff des federnden Teiles in die Zähne 10, entweder an deren Enden oder mit grösserer Kraft an deren Spitzen mit Druck nach oben, bewirkt mit Sicherheit Drehung des Rädchens 5 in passender Richtung, so dass dessen Zähne sich in richtiger Lage befinden und ein gehöriges Eingreifen der beiden' Räder 5 und 10 erfolgt.
Ausserdem hat die Neigung des Randes 16 eine solche Richtung, dass sein Bestreben, das Zahnrädchen 5 herumzuschwingen, durch die auf die Drehung der Welle zurückzuführende Reibung
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in punktierte Linien gezeigt sind, sind bestrebt, das Rad in derselben Richtung herum zu drehen.
Die Wirkungsweise des Apparates ist im wesentlichen folgende : Wenn die Teile in der in Fig. 1 gezeigten Lage, d. h. ausser Arbeitsstellung sind, wird der Schalter 8 geschlossen, worauf der Motor in Gang kommt. Das Ritzel 5 hat kraft des Gewichtes 6 das Bestreben seine Lage beizubehalten und einer Drehung zu widerstehen, aber selbst wenn es infolge eines zu leichten Gewichtes oder einer unsauberen
Schraubenwindung sich mit der Welle drehen sollte, so werden doch die Flügel oder das Gewicht seine Drehung derart verzögern, dass es sich auf der Welle 4 entlang nach vorn bewegt.
Diese letztere Wirkung bringt gewisse Vorteile mit sich, da die Vorwärtsbewegung nicht sehr schnell erfolgt, und die Zähne rings um das ganze Rad herum abwechselnd mit den Zähnen M in Eingriff geraten und folglich deren Abnutzung ausgeglichen wird. Wenn das Zahnrädchen 5 sich zu den Zähnen 10 hin bewegt, wird es in Eingriff geraten, ausser wenn seine Zähne genau in Richtung mit den Zähnen. M sind. Wenn dies der Fall ist, gerät der geneigte Teil 16 der federnden Zähne 14 mit den Zähnen 10 in Eingriff, wie oben beschrieben, und gewährt den richtigen Eingriff der Räder miteinander.
Wenn das Rädchen 5 das Ende seiner Auswärtsbewegung erreicht, nimmt es eine Drehungsgeschwindigkeit an, welche der Drehungsgeschwindigkeit der Welle 4 gleichkommt und treibt dementsprechend das Schwungrad 9 in geeignetem, die Geschwindigkeit verminderndem Verhältnis. Die mit dem Schwungrad 9 in Verbindung stehende Kraftmaschine wird also angedreht. Wenn letztere auf ihre Tourenzahl gekommen ist, ist das Verhältnis der Geschwindigkeit des Schwungrades 9 zu der des Ritzels 5 derart, dass letzteres sich auf der Welle 4 mit grösserer Geschwindigkeit dreht als die Geschwindigkeit des Motorankers beträgt, und folglich wird das Rädchen 5 durch seine Schraubenverbindung langsam seitwärts ausser Eingriff mit den Zähnen 10 gebracht.
Es ist zu verstehen, dass die gezähnte Fläche des Schwungrades 9 zweckmässig so breit ist, dass sie nicht nur mit den Zähnen des Rädchens 5, sondern gleichzeitig auch mit den federnden Zähnen 14 in Eingriff sein kann. Das Andrehen ist nun vollendet, und wenn der Schalter unabsichtlich geschlossen bleiben sollte, während die Maschine in Gang ist, wird das Ritzel 5 nur soweit vorwärts bewegt bis die federnden Zähne 14 mit den sich schnell bewegenden Zähnen. M in Eingriff geraten, und ihre Neigung ist derart, dass sie leicht nachgeben und auch bestrebt sind, das Rädchen 5 aus seiner Eingriffslage heraus zu drängen.
Ausserdem wird durch diesen nachgiebigen Eingriff der federnden Zähne 14 mit den Zähnen 10, deren lineare Geschwindigkeit sehr gross ist, das Rädchen 5 schnell in eine Drehungsgeschwindigkeit hineingetrieben, welche der der Ankerwelle gleichkommt, derart, dass weitere Vorwärtsbewegung verhindert wird, und alsdann in eine Drehungsgeschwindigkeit, welche grösser ist als die der Ankerwelle, wodurch ein Zurückweichen des Zahnrädchens 5 verursacht wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Andrehvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen mit einem Antriebsgliede, das durch Drehung seiner Welle selbsttätig in Eingriff mit einem Teile der Kraftmaschine gebracht wird, um die Maschine anzudrehen, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsglied (5) mit einem Gewicht (6) versehen ist, das die Drehung des Antriebsgliedes mit. der Welle verhütet oder verzögert und dieses veranlasst, sich längs der Welle zu verschieben und dadurch in Eingriff mit dem anzutreibenden Teile (10) zu geraten.