DE1078813B

DE1078813B - Schubschraubtrieb fuer elektrische Andrehmotoren von Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1078813B
Application number: DES54467A
Authority: DE
Inventors: Josef Lehner
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1956-07-27
Filing date: 1957-07-25
Publication date: 1960-03-31

Description

Schubschraubtrieb für elektrische Andrehmotoren von Brennkraftmaschinen Es ist bekannt, die Andrehritzel von Andrehvorrichtungen für B rennkraftmaschinen an ihrer Antriebswelle verschraubbar anzuordnen, derart, daß sich das Ritzel während des Einrückens beim Auftreffen seiner Zähne auf die Zähne des Gegenzahnrades der anzudrehenden Brennkraftmaschine so lange verdreht, bis der Eingriff der Zähne hergestellt ist. Hierdurch ist eine wesentliche Schonung der beim Andrehen beanspruchten Maschinenteile gewährleistet.
Eine derartige Andrehvorrichtung besitzt ein Ritzel, das gegenüber der Ankerwelle des Andrehmotors verschraubbar ist, was jedoch den Nachteil besitzt, daß sich beim Einspuren nicht unbedingt das Ritzel verdrehen muß; es kann sich bei dieser Ausführung nämlich auch das Ritzel festklemmen und an dessen Stelle sich die Ankerwelle verdrehen.
Eine ebenfalls mit einem Schraubtrieb versehene Andrehvorrichtung anderer Ausführung besitzt ein Ritzel, das gegenüber einem im Andrehmotorgehäuse unverdrehbar und längsverschiebbar angeordneten Verschubstück verschraubbar angeordnet ist. Bei dieser Ausführung ist das Ritzel auf der einen Seite des Andrehmotors und das Verschubstück des Schraubtriebs auf dessen anderer Seite angeordnet. Der Andrehmotor ist mit einer Hohlwelle versehen, durch die die Ritzelwelle hindurchgeführt ist. Da die zur Kupplung der Ritzelwelle mit der Ankerwelle dienende Vorrichtung den Platz zwischen dem Anker und dem Ritzel ganz in Anspruch nimmt, ist der Schraubtrieb auf der anderen Seite des Ankers angeordnet. Hierdurch ergibt sich ein großer Raumbedarf für den Schraubtrieb und eine langgestreckte Ausbildung der Ritzelwelle, die sich gerade bei den erforderlichen raschen Bewegungen des Ritzels als hinderlich erweist.
Anwendungsgegenstand der Erfindung ist ein Schubschraubtrieb für elektrische Andrehmotoren von Drennkraftmaschinen mit einer hohlen Motorwelle und mit einem gegen ein axial verschiebbares Verschubstück verschraubbaren und mit diesem verschiebbaren Andrehritzel, das beim Auftreffen auf das Gegenzahnrad der Brennkraftmaschine mit dem Verschubstück in eine Einrückstellung verdrehbar ist. Der Schubschraubtrieb ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft des Andrehritzels mit einem Außengewinde versehen ist, auf dem einerseits eine zur Kupplung mit der Andrehmotorwelle dienende Kupplungsmutter einer Lamellenkupplung aufgesetzt ist und das andererseits mit schraubenlinienförmigen Schlitzen des Verschubstückes in Schraubverbindung steht.
Dadurch, daß das Gewinde am Schaft des Ritzels sowohl zur Verdrehung des Ritzels in die Eingriffstellung als auch zum Zusammendrücken der Kupplungslamellen dient, ist die Anordnung sowohl des Schraubtriebs als auch der zur Kupplung des Ritzels mit der Motorwelle dienenden Teile auf kleinstem Raum möglich. Der Vorteil dieser Anordnung besteht außerdem in einer kurzen und leichten Ritzelwelle und in einem geringen Raumbedarf für den Schraubtrieb.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Längsschnitten dargestellt.
Fig. 1 zeigt den gesamten Andrehmotor und Fig. 2 die Wirkungsweise des Verschubstückes. Mit 1 ist das Gegenzahnrad der anzudrehenden Maschine bezeichnet, mit dem das Andrehritzel 2 durch axiale Verschiebung in Eingriff zu bringen ist. Das Ritzel 2 ist mit einem Schaft 3 versehen, der ein stellgängiges Außengewinde 4 trägt. Mit 5 und 6 sind Stator und Rotor des elektrischen Andrehmotors bezeichnet, dessen Welle 7 als Hohlwelle ausgebildet ist. In dieser ist der Schaft 3 des Ritzels 2 gelagert, Die erhabenen Gewindegänge des Außenteilgewindes 4 des Schaftes 3 greifen in Schlitze 8' eines Verschubstückes 8 ein, das auf einer verdrehungssicheren Schubstange 9 befestigt ist, welche durch Längsbohrungen von Verschubstück 8 und Ritzelschaft 3 hindurichreicht. Das Verschubstück 8 hat den gleichen Außendurchmesser wie das Steilgewinde 4. Beide Teile sind in einer zylindrischen Bohrung am ritzelseitigen Ende der Hohlwelle 7 axial verschiebbar gelagert. Das Verschubstück 8 sowie das motorseitige Ende des Ritzelschaftes 3 besitzen je eine zylindrische Ausdrehung, in die eine Feder 10 eingesetzt ist, die die beiden Teile auseinanderdrückt. Als Anschlag für das Ritzel 2 dient eine Mutter am ritzelseitigen Ende der Schubstange 9.
Zur Betätigung der Andrehvorrichtung wird zuerst der Einrückmagnet 11 eingeschaltet, der seinen Anker 12 gegen den Druck einer Rückholfeder 13 anzieht. Die motorseitige Stirnfläche des Ankers 12 steht mit einer Stirnfläche der Schubstange 9 über mindestens zwei Kupplungslamellen 14, 15 in Verbindung. Der Anker 12 ist durch eine Leiste 16 gegen Verdrehung gesichert.
Beim Anziehen des Ankers 12 wird die Schubstange 9 mit dem Ritzel 2 zum Gegenzahnrad 1 hin verschoben. Sollte hierbei ein Zahn des Ritzels 2 auf einen Zahn des Zahnrades 1 stoßen, so wird das Ritze] 2 so lange verdreht, bis der Eingriff mit dem Zahnrad 1 hergestellt ist. Diese Verdrehung kommt dadurch zustande, daß die Gewindegänge des Steilgewindes 4 des Ritzelschaftes 3 mit den Nuten 8* des Verschubstückes 8 in Schraubverbindung stehen. Dabei ist das Verschubstück 8 durch die Kupplung 14, 15 gegen eine Verdrehung gesichert.
Nach dem Einrücken des Ritzels 2 in das Zahnrad 1 wird die Schubstange 9 noch so weit verschoben, bis die Kugeln 17 und 17' einer Fliehkraftkupplung am einrückankerseitigen Ende der Hohlwelle7 in eine Nut 18 der Schubstange 9 unter dem Druck von Federn 19 und 19' einrasten und dadurch die Schubstange 9 in ihrer Endlage festhalten.
Wenn der Anker 12 seine äußerste Stellung erreicht hat, dann schließt er mit der Kontaktbrücke 20 über die Kontaktpaare 21 und 21' den Stromkreis für den Andrehmotor 5, 6, der daraufhin anläuft.
Zur Bewegungs- und Kraftübertragung vom Motor 5. 6 auf das Ritzel 2 dient eine Lamellenkupplung, die aus einer auf dem Steilgewinde 4 des Schaftes 3 verschraubbaren Kupplungsmutter 22 besteht, die außen mit Kupplungslamellen 23 besetzt ist, die mit Kupplungslamellen 24 im Eingriff stehen, welche in einem topfförmig erweiterten Teil 25 der Hohlwelle 7 angeordnet sind. Das Teil 25 ist in einem Lager 26 des Andrehmotorgehäuses gelagert.
Die Kupplungslamellen23,24 liegen -im Zustand der Ruhe nur lose aufeinander, so daß die Kupplungsmutter 22 den Einrückvorgang des Ritzels 2 nicht behindert. Die Kupplungsmutter 22 steht mit der Motorwelle 7 durch eine Schleppfeder 22', welche in eine Rille am Umfang eines Flansches der Kupplungsmutter22 eingesetzt 7 ist, in Reibungsverbindung. Mit einem freien Ende greift diese Spiralfeder in den topfförmigen Teil 25 ein. Beim Anlaufen des Andrehmotors wird die Kupplungsmutter 22 - durch die Schleppieder22" verdreht. Dadurch wird der Anpreßdruck zwischen den - Kupplungslamellen 23, 24 verstärkt und das Reibungsmoment der Kupplung stetig verstärkt, bis eine vollkommene Mitnahme des Andrehritzels zustande kommt. Durch die stetige Mitnahme des Ritzels 2 wird ein sanfter Anlauf, der anzudrehenden Maschine gewährleistet. Nach dem Anspringen der Maschine wird das Ritzel 2 beschleunigt, wodurch die Fliehkraftkupplung 17, 19, 17, 19' der Schubstange 9 ausgelöst und diese zusammen mit dem Andrehritzel 2 durch eine Rückholfeder 27 in ihre Ruhelage gebracht wird. Zugleich wird die Kupplung des Ritzels 2 mit der Motorwelle7 gelöst und das Ritzel 2 ebenfalls in seine Ruhelage zurückgeführt, indem die Feder 10 das Verschubstück 8 und den Ritzelschaft 3 mit der auf ihm sitzenden Steuermutter 22 auseinanderdrückt, wodurch der Druck auf dieKupplunglamellen23 und 24 aufgehoben wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE-1. Schubschraubtrieb für elektrische Andrehmotoren von Brennkraftmaschinen mit einer hohlen Motorwelle und mit einem gegen ein axial verschiebbares Verschubstück verschraubbaren und mit diesem verschiebbaren Andrehritzel, das beim Auftreffen auf das Gegenzahnrad der Brennkraftinaschine mit dem Verschubstück in eine Einrückstellung verdrehbar ist"dadurch gekennzeidinet, daß der Schaft (3) des Andrehritzels (2) mit einem Außensteilgewinde (4) versehen ist, auf dem einerseits eine zur Kupplung mimt der Andrehmotorwelle (7) dienende Kupplungsmutter (22) -einer Lamellenkupplung (23, 24) aufgesetzt ist und das andererseits mit schraubenlinienförmigen Schlitzen (8') des Verschubstückes (8) in Schraubverbindung steht.
2. Schubschraubtrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das- Verschubstück (8) auf einer durch die hohle Motorwelle (7) geführten Schubstange (9) befestigt ist, welche verdrehungsfrei axial verschiebbar ist durch einen gegen Verdrehung gesicherten Anker (12) eines Einrückmagneten (11), der mit einer motorseitigen Stirnfläche über Kupplungslainellen (14 -, 15) an einer Stirnfläche der Schubstange (9) anliegt. 3. Schubschraubtrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (12) in an sich bekännterWeiseKontakte (21, 21'*) betätigt, die den Andfehmotor (5, 6) einschalten, wenn das Andrehritzel (2), mit dem Zahnrad (1) der anzudrehenden- Maschine voll im Eingriff steht. 4. Schubschraubtrieb, nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmutter (22) mit der Motorwelle (7) über eine Schleppspiralfeder (22) in Reibungsverbindung steht und von der Moto-rwelle (7)- beim Anlaufen des Andrehmotors-(5, 6) mitgenommen und mit dieser durch- Verschraubung mit auf dem Steilgewinde (4) des Ritzelschäftes (3) stetig zunehmendem- Reibungsschlgß der Kupplungslamellen (23# 24) gekuppelt wird. ..In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 844 691, 7#1 459, - 7.17 180,.629 423, 322 868, #76 299-, 499 087,# 626 653, 717864,