DE1101862B - Coupling for turning devices of internal combustion engines - Google Patents
Coupling for turning devices of internal combustion enginesInfo
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Description
Kupplung für Andrehvorrichtungen von Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Kupplung für Andrehvorrichtungen von Brennkraftmaschinen, deren Andrehklaue axial bewegbar ist zwecks Eingriffs mit einer Maschinenklaue, die als Teil der Andrehvorrichtung axial bewegbar, mit einer Welle der anzudrehenden Maschine verbunden und in geringem axialem Abstand und in axialer Ausrichtung zu der Andrehklaue angeordnet ist.Coupling for cranking devices of internal combustion engines The invention relates to a coupling for starting devices of internal combustion engines, the starting claw is axially movable for the purpose of engagement with a machine claw, which is part of the turning device axially movable, connected to a shaft of the machine to be turned and in a small amount is arranged at an axial distance and in axial alignment with the claw.
Derartige Andrehvorrichtungen sind bekannt. Es besteht bei ihnen die Gefahr, daß die Andrehklaue bei ihrer Eingriffsbewegung schlag- oder stoßartig auf die Maschinenklaue trifft und dadurch Schaden verursacht. Hiermit im Zusammenhange ist auch die Gefahr verbunden, daß die Andrehklaue während ihres Eingriffes mit übermäßig großer Axialkraft gegen die Maschinenklaue gedrückt wird.Such turning devices are known. It is with them that There is a risk that the claw will open suddenly or jerkily during its engagement movement hits the machine claw, causing damage. In connection with this is also associated with the risk that the claw during its engagement with excessively large axial force is pressed against the machine claw.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem Eingriff zwischen der Andrehklaue und der Maschinenklaue einen übermäßigen Axialdruck zu vermeiden und trotz geringer Toleranzen in dem axialen Abstand zwischen der Andrehklaue und der Maschinenklaue einen vollständigen, bis auf den Zahngrund reichenden Eingriff zu gewährleisten, wobei darüber hinaus die Betriebszuverlässigkeit gegenüber bekannten Ausführungen verbessert werden soll.The invention is based on the object in the engagement between the starting claw and the machine claw to avoid excessive axial pressure and despite small tolerances in the axial distance between the claw and the machine claw completely engages down to the tooth base to ensure, in addition, the operational reliability compared to known Executions should be improved.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Maschinenklaue durch eine in der Längsachse der Andrehvorrichtung angeordnete und mit dieser verbundenen Stange gehalten ist, deren maschinenseitiges Ende in einem Lager der Maschinenklaue drehbar und axial nicht bewegbar befestigt ist, und deren andrehmotorseitiges Kopfende durch eine Feder, die sich gegen einen in axialer Richtung festliegenden Teil der Andrehvorrichtung abstützt, gegen einen ebenfalls festen Teil der Vorrichtung gedrückt wird.According to the invention this object is achieved in that the machine claw by one arranged in the longitudinal axis of the starting device and connected to it Rod is held, the machine-side end in a bearing of the machine claw is attached rotatably and axially immovable, and the torque motor-side head end by a spring, which is against a fixed in the axial direction part of the Starting device is supported, pressed against a likewise fixed part of the device will.
Auf diese Weise kann die Maschinenklaue, ohne ihre Drehbarkeit zu beeinträchtigen, in Axialrichtung federnd nachgeben, wenn die andere Klaue zum Eingriff kommt. Hierdurch wird beim Andrehen ein vollständiges Ineinandergreifen der Zähne von Andrehklaue und Maschinenklaue gesichert, ohne dar; befürchtet werden muß, daß bei nicht genauer übereinstimmung des Abstandes zwischen Andreh- und Maschinenklaue mit dem Einrückweg der Andrehklaue diese zu wenig mit der Maschinenklaue in Eingriff kommt oder- eine unzulässig große Axialkraft bzw. einen Stoß auf die Maschinenklaue ausübt. Hiermit im Zusammenhange ist es auch möglich, die Einstellung des Abstandes zwischen Maschinenklaue und Andrehklaue nicht mehr mit besonderer Genauigkeit vorzunehmen, was sich in einer Verringerung der Herstellungskosten auswirkt.In this way the machine claw can be turned without losing its ability to rotate affect, resiliently yield in the axial direction when the other claw to engage comes. This results in a complete meshing of the teeth when turning secured by turning claw and machine claw, without facing; it must be feared that if the distance between the turning claw and the machine claw does not exactly match with the engagement path of the turning claw, it does not engage enough with the machine claw or - an impermissibly high axial force or a shock on the machine claw exercises. In connection with this it is also possible to adjust the distance between the machine claw and the starting claw can no longer be carried out with particular accuracy, which results in a reduction in manufacturing costs.
An der Maschinenklaue ist eine Hülse befestigt, die axial in den hohlen Innenraum der Andrehklaue hineinragt.A sleeve is attached to the machine claw, which is axially inserted into the hollow The interior of the claw protrudes.
Es ist bei Andrehvorrichtungen bekannt, eine Bremse vorzusehen für die die Welle eines Schraubtriebs bildende Andrehklaue. Falls die Andrehvorrichtung mit einer derartigen Bremse versehen ist, empfiehlt es sich erfindungsgemäß, die Bremse auf der Hülse der Maschinenklaue zu lagern.It is known in starting devices to provide a brake for the claw forming the shaft of a screw drive. If the turning device is provided with such a brake, it is recommended according to the invention that To store the brake on the sleeve of the machine claw.
Weitere Verbesserungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind an Hand der Zeichnungen erläutert, in denen vereinfacht eine Ausführungsform der Erfindung gezeigt ist. Es stellt dar Fig. 1 a einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße turbinengetriebene Andrehvorrichtung, Fig. 1 b einen Längsschnitt durch den Kupplungsteil der Andrehvorrichtung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Maschinenklaue mit der an ihr befestigten Hülse, Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2.Further improvements and expedient refinements of the invention are explained with reference to the drawings, in which simplified an embodiment of the invention is shown. It shows Fig. 1 a a longitudinal section through a turbine-driven cranking device according to the invention, FIG. 1 b shows a longitudinal section through the coupling part of the turning device, FIG. 2 shows a longitudinal section through the Machine claw with the sleeve attached to it, Fig. 3 is a longitudinal cross-section the line 3-3 of FIG. 2.
Die dargestellte Turbinenandrehvorrichtung hat eine Brennkammer 1, aus der heiße Verbrennungsgase durch die Düsen 2 auf die Schaufeln einer Gasturbine 3 strömen, deren Laufradwelle 4 in Lagern 5 'und 6 drehbar gelagert ist. Auf der Welle 4 sitzt ein Sonnenrad 7, welches über Planetenräder 9 einen Außenzahnkranz 8 antreibt. Die Planetenräder sind in Lagern 10 auf Zapfen 11 eines Planetenradträgers 12 gelagert, der mit einem axialen Fortsatz 14 versehen ist, in welchem das Turbinenlaufradlager 6 sitzt.The turbine turning device shown has a combustion chamber 1, from the hot combustion gases through the nozzles 2 onto the blades of a gas turbine 3 flow, the impeller shaft 4 is rotatably mounted in bearings 5 'and 6. On the Shaft 4 sits a sun gear 7, which has an external ring gear via planet gears 9 8 drives. The planet gears are in bearings 10 on journals 11 of a planet gear carrier 12 stored, the one with an axial extension 14 is provided in which the turbine wheel bearing 6 is seated.
Eine Nabe 15 des Außenzahnkranzes 8 trägt ein Sonnenrad 16, das über Planetenräder 17, die mit einem feststehenden Außenzahnkranz 18 kämmen und auf Zapfen 19 drehbar gelagert sind, eine Scheibenkupplungstrommel20 antreibt, die auch als Träger für die Zapfen 19 der Planetenräder 17 dient.A hub 15 of the external ring gear 8 carries a sun gear 16, which is about Planet gears 17, which mesh with a fixed external ring gear 18 and on journals 19 are rotatably mounted, a disc clutch drum 20 drives, which is also called Carrier for the pin 19 of the planetary gears 17 is used.
Die Trommel 20 versetzt'über eine Scheibenkupplung 22 eine Nutmutter 21 in Drehung. Die eine Hälfte der geschichteten Scheiben ist-an der Innenwand der Trommel und die andere Hälfte an der Außenfläche der Hutmutter 21 angeordnet, die eine Andrehklaue 23 umschließt. Ein Innensteilgewinde der Mutter 21 steht mit einem Außensteilgewinde der Andrehklaue 23 im Eingriff und bildet einen Schraubtrieb. Bei Drehung der Mutter 21 wird die Andrehklaue 23 axial nach links (in der Fig. 1) geschoben, wodurch ihre Stirnkupplungszähne 24 mit Stirnkupplungszähnen 25 des Flansches 26 einer Maschinenklaue 27 in Eingriff kommen.The drum 20 displaces a groove nut via a disk coupling 22 21 in rotation. One half of the layered disks is on the inner wall of the Drum and the other half arranged on the outer surface of the cap nut 21, the a claw 23 encloses. An internal partial thread of the nut 21 stands with a Outer partial thread of the claw 23 in engagement and forms a screw drive. When the nut 21 is rotated, the claw 23 is axially to the left (in FIG. 1) pushed, whereby their front clutch teeth 24 with front clutch teeth 25 of the Flange 26 of a machine claw 27 come into engagement.
Die Maschinenklaue27 hat einen axial vorstehenden hohlen Wellenstummel 28,welcher verschieblich mittels seiner geraden Außen-Kerbverzahnung 29 in die nicht gezeichnete Brennkraftmaschinenwelle eingreift.The machine claw 27 has an axially protruding hollow shaft stub 28, which is displaceable by means of its straight external serration 29 in the not drawn engine shaft engages.
Die Maschinenklaue 27 ist ein Teil der Andrehvorrichtung und mit dieser federnd verbunden. Zu diesem Zwecke ist der Fortsatz 14 des Planetenradträgers 12 am linken Ende mit einer Längsbohrung versehen, in welche das Kopfende 30. einer axial angeordneten Stange31 hineinragt. Eine in der Längsrichtung um die Stange 31 herum liegende Schraubenfeder 13 drückt das Kopfende 30 gegen die Rückwand der Bohrung des Trägers 12. Eine auf das linke Ende des Fortsatzes 14 geschraubte hülsenförmige Mutter 32 hält die Feder 13 fest. Eine in die Maschinenklaue 27 eingeschraubte Hülse 33 ragt mit geringem radialem Abstand in den hohlen Innenraum der Andrehklaue 23 und umschließt die Mutter 32. Die Stange 31 ragt frei durch die Hülse 33 in den hohlen Wellenstummel 28 der Maschinenklaue 27 hinein, in dem ihr vergrößertes zylindrisches Ende 34 in einem Kugellager 35 festgeschraubt ist. Die Hülse 33 dient dazu, die Zähne der Andrehklaue 23 mit denen der Maschinenklaue 27 in einer Flucht zu halten. Die Stange 31 und die Feder 13 dienen dazu, die Maschinenklaue 27 so in axialer Stellung zu halten, daß sich ihre Zähne in geringem Abstand vor denen der Andrehklaue 23 befinden.The machine claw 27 is part of the starting device and with this resiliently connected. For this purpose, the extension 14 of the planetary gear carrier 12 is provided at the left end with a longitudinal bore into which the head end 30. a axially arranged rod31 protrudes. One lengthways around the pole 31 lying around coil spring 13 presses the head end 30 against the rear wall of the Bore of the carrier 12. A sleeve-shaped screwed onto the left end of the extension 14 Nut 32 holds the spring 13 in place. A sleeve screwed into the machine jaw 27 33 protrudes into the hollow interior of the claw 23 at a small radial distance and encloses the nut 32. The rod 31 protrudes freely through the sleeve 33 in the hollow shaft stub 28 of the machine claw 27 into it, in which its enlarged cylindrical The end 34 is screwed tightly in a ball bearing 35. The sleeve 33 is used to To keep teeth of the claw 23 with those of the machine claw 27 in alignment. The rod 31 and the spring 13 are used to the machine claw 27 so in the axial To hold position that their teeth are a short distance from those of the claw 23 are located.
In der Zylinderwand der Hülse 33 sind bogenförmige Fliehgewichte 36 in radial verlaufenden Schlitzen 37 angebracht. Jedes Fliehgewicht 36 ist an einem Ende auf einem Zapfen 38 schwenkbar gelagert, der in der Hülse 33 befestigt ist. Ein Mittelzapfen 39 ragt seitlich aus jedem Fliehgewicht 36 heraus. An dem dem Zapfen 38 entgegengesetzten Ende des Fliehgewichtes 36 ragt ein Zapfen 42 frei durch ein Loch 41 des Fliehgewichtes hindurch; die Enden dieses Zapfens 42 sind ebenfalls in der Hülse 33 befestigt. Die Wand des Loches 41, das einen etwas größeren Durchmesser als der hindurchragende Zapfen 42 hat, begrenzt das Ausmaß der Schwenkbewegung des Fliehgewichtes 36. Eine Blattfeder 43 ist zwischen den drei Zapfen 38; 39 und 42 eingesetzt und drückt das Fliehgewicht normalerweise in eine Stellung, in welcher das eine, beim Zapfen 42 liegende Ende des Gewichtes 36 etwas unter der umlaufenden Umfangsfläche der Hülse 33 liegt und das gegenüberliegende Bremsende 44 etwas über diese umlaufende Umfangsfläche hinausragt. Die Bremsenden 44 der Fliehgewichte 36 liegen an der Innenwand der Andrehklaue 23 an und wirken an letzterer als Bremse. Diese Bremse bewirkt ein- Verschieben der Andrehklaue axial nach links im Eingriff mit der Maschinenklaue 27, wenn die Andrebklaue 23 über den Schraubtrieb durch die Nutmutter 21 gedreht wird. Ein Flansch 45 am getriebeseitigen Ende der Andrehklaue stößt an das Ende des Innensteilgewindes der Nutmutter 21 und begrenzt das Ausmaß der einkuppelnden Klauenbewegung.In the cylinder wall of the sleeve 33, arcuate flyweights 36 are attached in radially extending slots 37. Each flyweight 36 is pivotably mounted at one end on a pin 38 which is fastened in the sleeve 33. A center pin 39 protrudes laterally from each flyweight 36. At the end of the flyweight 36 opposite the peg 38, a peg 42 protrudes freely through a hole 41 of the flyweight; the ends of this pin 42 are also fastened in the sleeve 33. The wall of the hole 41, which has a slightly larger diameter than the protruding pin 42, limits the extent of the pivoting movement of the flyweight 36. A leaf spring 43 is between the three pins 38; 39 and 42 are used and normally pushes the flyweight into a position in which one end of the weight 36 lying at the pin 42 is slightly below the circumferential surface of the sleeve 33 and the opposite braking end 44 protrudes slightly beyond this circumferential surface. The braking ends 44 of the flyweights 36 rest on the inner wall of the claw 23 and act on the latter as a brake. This brake causes the claw to shift axially to the left in engagement with the machine claw 27 when the claw 23 is rotated by the nut 21 via the screw drive. A flange 45 at the end of the claw on the transmission side abuts the end of the internal thread of the locknut 21 and limits the extent of the claw movement that is engaged.
Im allgemeinen ist es beim Eingriff der Andreh- und Maschinenklauen erwünscht, daß die Zähne der beiden Klauen 23,27 vollständig miteinander imEingriff stehen und sich an ihrem Grund berühren, ohne daß die Andrehklaue 23 auf die Maschinenklaue 27 eine Axialkraft ausübt, welche eine Zerstörung der Klauenkupplung hervorrufen könnte. Dieser Eingriff erfordert enge Toleranzen wegen der begrenzten Tiefe der eingreifenden Zähne und besonders dann, wenn die Maschinenklaue 27 ein fester Teil der Maschinenwelle ist.In general, it is in the engagement of the piecing machines and claws desirable that the teeth of the two jaws 23,27 imEingriff completely with each other and touch each other at their base, without the drive dog 23 has on the machine claw 27, an axial force which the destruction Could cause claw coupling. This engagement requires tight tolerances because of the limited depth of the engaging teeth and especially when the machine claw 27 is a fixed part of the machine shaft.
Die Feder 13 zusammen mit der Stange 31, welche die Maschinenklaue 27 mit der Andrehklaue 23 verbinden, vermeidet die erwähnten Schwierigkeiten und störenden Wirkungen. Die Maschinenklaue 27 kann durch diese erfindungsgemäße Anordnung mit einem axialen Abstand vor der Andrehklaue 23 angeordnet sein, der entweder gleich der Kupplungsstrecke der Andrehklaue23 oder etwas geringer ist. In jedem Falle wird ein vollständiger, bis auf den Zahngrund reichender Eingriff der Zähne oder Klauen erzielt, ohne daß störende Wirkungen auftreten. In dem zweiten Falle, wo die Abstandstoleranz geringer- als die Kupplungsstrecke der Andrehklaue 23 ist, wird beim Eingriff der Zähne jede Axialkraft, welche gegen die Maschinenklaue27 durch eine weitere Bewegung der Andrehklaue 23 entsteht, die Maschinenklaue veranlassen, federnd und störungsfrei in dem Maße auszuweichen, wie die Stange 31 gegen die Spannung der Schraubenfeder 13 um einen geringen Betrag nach links gezogen wird. Der Eingriff der Klauen erfolgt sicher und bis zum Grund der Zähne.The spring 13 together with the rod 31, which the machine claw Connect 27 with the claw 23, avoids the difficulties mentioned and disruptive effects. The machine claw 27 can by this arrangement according to the invention be arranged at an axial distance in front of the claw 23, which is either the same the coupling distance of the claw 23 or slightly less. In any case, will a complete engagement of the teeth or claws reaching down to the base of the tooth achieved without causing disruptive effects. In the second case, where the distance tolerance is less than the coupling distance of the claw 23, the engagement of the Teeth any axial force that acts against the machine claw27 through a further movement the starting claw 23 arises, causing the machine claw, resilient and trouble-free to the extent to dodge as the rod 31 against the tension of the coil spring 13 is pulled to the left by a small amount. The claws engage safe and to the bottom of the teeth.
Wenn die Maschine angesprungen ist und ihre Drehzahl zunimmt, schwenken die Fliehgewichte 36 nach außen. Hierdurch kommen die Bremsenden 44 von der Innenfläche der Andrehklaue 23 frei, während die entgegengesetzten Enden der Fliehgewichte 36 infolge der die Bewegung. begrenzenden, mit den Löchern 41 zusammenarbeitenden Zapfen42 unterhalb der Umfangsfläche der Hülse 33 gehalten werden und ebenfalls nicht mit der Innenwand der Andrehklaue 23 in Berührung kommen. Dadurch wird verhindert, daß die schweren Fliehgewichte 36 beim Drehen der Maschine an der Innenwand der Andrehklaue 23 fressen.When the machine has started and its speed increases, the flyweights 36 pivot outward. As a result, the braking ends 44 come free from the inner surface of the claw 23, while the opposite ends of the flyweights 36 as a result of the movement. delimiting pins 42 cooperating with the holes 41 are held below the circumferential surface of the sleeve 33 and likewise do not come into contact with the inner wall of the turning claw 23. This prevents the heavy flyweights 36 from eating the inner wall of the claw 23 when the machine is rotating.
Wenn die Maschine schneller als die Andrehvorrichtung läuft, rückt sich die Andrehklaue 23 in üblicher Weise aus und verschraubt sich in dem Innensteilgewinde der Hutmutter 21 zurück. Mehrere radiale Bremszapfen46 sind in den Stegen angebracht, welche die Trennwände zwischen den Schlitzen 37 in der Hülse 33 bilden. Diese Bremszapfen bewegen sich in Abhängigkeit von der Drehung der Maschinenklaue 27 radial nach außen, wodurch sich jeder leicht gegen die Innenwand der nach dem Abschalten der Andrehvorrichtung stillstehenden Andrehklaue 23 legt. Dadurch wird die Andrehklaue von einer in Richtung auf die sich drehende Maschinenklaue 27 hin gerichteten Kriechbewegung zurückgehalten, so daß das sonst üblicherweise bei einer derartigen Kriechbewegung auftretende Klappern der Klauenzähne vermieden wird.If the machine runs faster than the starting device, it moves the claw 23 extends in the usual way and is screwed into the female thread the cap nut 21 back. Several radial brake pins46 are attached in the webs, which form the partition walls between the slots 37 in the sleeve 33. These brake pins move radially outward depending on the rotation of the machine claw 27, whereby everyone is easily against the inner wall of the after turning off the cranking device stationary claw 23 sets. This moves the claw from one direction the creeping movement directed towards the rotating machine claw 27 is retained, so that the rattling normally occurring during such a creeping movement the claw teeth is avoided.
Nach dem Ausrücken der Klauen 23 und 27 wird die Gaszufuhr zur Andrehvorrichtung in üblicher Weise abgeschaltet. Das Lager 35 zwischen der Maschinenklaue27 und der Stange 31 ermöglicht, daß die Andrehklaue 23 und die Stange 31 sich unabhängig von der Maschinenklaue 27 drehen können, wenn diese von der angesprungenen Maschine mitgenommen wird.After the claws 23 and 27 have disengaged, the gas supply to the starting device is switched off in the usual manner. The bearing 35 between the machine claw 27 and the rod 31 enables the starting claw 23 and the rod 31 to rotate independently of the machine claw 27 when this is taken along by the started machine.
Ein Flansch48 der Maschinenklaue27 stößt gegen die Stirnwand der Nutmutter 21 bei einer unerwünschten Kriechbewegung der Maschinenklaue 27 in Richtung auf die Andrehvorrichtung.A flange48 of the machine claw27 abuts against the end wall of the locknut 21 in the event of an undesired creeping movement of the machine claw 27 in the direction of the turning device.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
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