DE1144059B

DE1144059B - Electric motor starter

Info

Publication number: DE1144059B
Application number: DEV15746A
Authority: DE
Inventors: Bohuslav Simuunek
Original assignee: Vyzkumny A Zkusebni Letecky Ustav AS
Current assignee: Vyzkumny A Zkusebni Letecky Ustav AS
Priority date: 1958-01-17
Filing date: 1959-01-14
Publication date: 1963-02-21

Description

Elektrischer Motoranlasser Die Erfindung betrifft einen elektrischen Motoranlasser, insbesondere für Flugmotoren, der die Motorwelle über eine aus zwei gegeneinander verschiebbaren Teilen bestehende Kupplung antreibt und dessen angetriebene Welle in dem Antriebsrad längsverschiebbar gelagert sowie mit einem Kern eines die Längsverschiebung der Welle gegen die Wirkung einer Feder bewirkenden Magneten verbunden ist.Electric Motor Starter The invention relates to an electric motor starter Motor starter, especially for aircraft engines, which drives the motor shaft via one of two mutually displaceable parts drives existing clutch and its driven Shaft mounted longitudinally displaceably in the drive wheel and with a core of a die Longitudinal displacement of the shaft against the action of a spring-causing magnet connected is.

Die elektrischen Anlasser der Flugmotoren bilden größtenteils selbständige Aggregate, die an die Motorwelle über eine Kupplung angeschlossen werden, die zumeist mechanisch eingeschaltet wird. Solche Einrichtungen arbeiten zufriedenstellend, wenn die mit dem Anlasser verbundene Kupplungshälfte auf die Motorwelle oder das Vorgelege mit einer annähernd gleichen Umdrehungsgeschwindigkeit einwirkt. Bei Anlassern, bei denen die ausrückbare Kupplungshälfte auf eine Welle mit beträchtlich höherer Drehzahl als die Motordrehzahl einwirkt, z. B. auf die Welle des Aufladegebläses, ist die mechanische Schaltung der Kupplung ungünstig, da hierbei eine erhebliche Beanspruchung und Abnutzung der Kupplungshälften und der Ausrückeinrichtung auftritt und infolge der großen relativen Geschwindigkeit der Kupplungshälften ein stoßweises Arbeiten in Kauf genommen werden muß. Die vorteilhafte Verbindung z. B. eines Kompressors und eines Anlassers zu einer Gruppe mit gemeinsamen Rädergetriebe kann infolge der angeführten Nachteile nicht verwirklicht werden.The electric starters of the aircraft engines are largely independent Units that are connected to the motor shaft via a coupling, mostly is switched on mechanically. Such facilities work satisfactorily, if the coupling half connected to the starter is on the motor shaft or the Countershaft acts at approximately the same speed of rotation. For starters, where the disengageable coupling half is on a shaft with a considerably higher Speed acts as the engine speed, e.g. B. on the shaft of the supercharger, the mechanical switching of the clutch is unfavorable, as this is a considerable one Stress and wear of the clutch halves and the release device occurs and due to the high relative speed of the coupling halves, an intermittent one Work must be accepted. The advantageous connection z. B. a compressor and a starter to a group with common gear train can as a result of mentioned disadvantages cannot be realized.

Anlaßvorrichtungen für Motoren sind in verschiedensten Formen bekannt. Bei einem solchen bekannten Anlasser ist die Andrehwelle mit einer Schneckenverzahnung versehen, die in ein Schneckenrad eingreift. Dieses Schneckenrad ist mit dem einen Kupplungsteil einer Lamellenkupplung fest verbunden, in deren anderer Kupplungshälfte eine Welle schraubbar ist, die in festem drehmomentmäßigen Eingriff mit einer Hälfte einer Klauenkupplung steht und gegenüber dieser axial verschiebbar ist. Die andere Hälfte der Klauenkupplung sitzt auf der anzutreibenden Motorwelle. Beim Anlassen wird die gegenüber der Klauenkupplungshälfte axial verschiebbare Welle zunächst gegen Drehen gesperrt, und daher infolge der Drehbewegung der Lamellenkupplung axial verschoben. Sie rückt dabei die Klauenkupplung über eine Feder ein. Am Ende der axialen Verstellung wird die Welle für Drehbewegungen frei und wird über die Lamellenkupplung unter Mitnahme der Klauenkupplung angetrieben. Dieser Anlasser ist relativ aufwendig und kommt deshalb für Flugmotoren nicht in Frage. Es ist weiterhin ein elektrischer Motoranlasser bekannt, bei dem die Welle des Anlassermotors hohl ausgebildet ist und über eine Verzahnung mit einer darin axial verschiebbaren, das Anlasserritzel tragenden Welle in drehmomentmäßiger Verbindung steht. Die Ritzelwelle kann von einem Elektromagneten verschoben werden. Eine Schalteinrichtung sorgt dafür, daß der Motor erst dann voll eingeschaltet wird, wenn das Antriebsritzel sich im Eingriff mit der Zahnung der anzuwerfenden Motorwelle befindet. Hierzu sind ein relativ starker und daher großer Anlaßmotor und zusätzliche wegabhängige Schalter notwendig, was auch diese Einrichtung für Flugmotoren ungeeignet macht.Starting devices for engines are known in various forms. In such a known starter, the starting shaft has a worm gear provided that meshes with a worm wheel. This worm wheel is with the one Coupling part of a multi-plate clutch firmly connected, in the other clutch half a shaft is screwable which is in tight torque engagement with one half a claw coupling and is axially displaceable with respect to this. The other Half of the claw coupling sits on the motor shaft to be driven. When starting is the axially displaceable shaft with respect to the claw coupling half Locked against turning, and therefore axial as a result of the rotary movement of the multi-plate clutch postponed. It engages the claw clutch via a spring. At the end of Axial adjustment, the shaft is free for rotary movements and is via the multi-disc clutch driven while driving the claw clutch. This starter is relatively complex and is therefore out of the question for aircraft engines. It is still an electric one Motor starter known in which the shaft of the starter motor is hollow and a toothing with an axially displaceable therein, the starter pinion bearing shaft is in torque connection. The pinion shaft can from be moved by an electromagnet. A switching device ensures that the motor is only fully switched on when the drive pinion is in mesh with the teeth of the motor shaft to be started. This is a relatively strong one and therefore a large starter motor and additional travel-dependent switches necessary, what also makes this device unsuitable for aircraft engines.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen elektrischen Motoranlasser der eingangs genannten Art zu schaffen, der mit einfachen Schaltmitteln ein stoßfreies Anlassen insbesondere von Flugmotoren mit einem relativ schwachen und damit leichten Anlaßmotor auch unter den oben beschriebenen erschwerten Verhältnissen gestattet und den Zusammenbau von Aufladegebläse und Anlasser ermöglicht.It is an object of the invention to provide an electric motor starter of the To create the type mentioned at the outset, a bumpless with simple switching means Starting in particular aircraft engines with a relatively weak and therefore easy Starter motor also permitted under the difficult conditions described above and allows the supercharger and starter to be assembled.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Magnet und der Elektromotor zum Antrieb des Anlassers von einem gemeinsamen Schalter gleichzeitig an die Spannungsquelle anlegbar sind und daß zur Übersetzung der Motordrehzahl sowie zur Aufnahme der verschiebbaren Welle in an sich bekannter Weise ein als Schneckenrad ausgebildetes Antriebsrad vorgesehen ist. Bei der neuen Anordnung wird der Anlaßvorgang mit Hilfe eines einzigen Schalters auserelöst, der den die Welle verschiebenden Magneten und den Anlaßmotor gleichzeitig voll einschaltet. Die Verwendung nur eines Schalters wird aber erst dadurch möglich, daß der Anlasserantrieb mit Hilfe eines Schneckenrades in Verbindung mit einem kleinen Anlassermotor von hoher Drehzahl und kleinem Drehmoment erfolgt. Hierbei kann die Einrückbewegung durch den Magneten ausgeführt werden, bevor der Elektromotor seine volle Drehzahl erreicht hat. Das Schneckenrad besitzt dementsprechend während des Einrückens der Kupplung eine noch verhältnismäßig kleine Drehzahl. Dadurch erhält man ein weiches Einkuppeln und ein sanftes Anlaufen der Maschine. Durch die Verwendung nur eines Schalters und eines Motors hoher Drehzahl und kleinen Drehmoments wird die Fernsteuerung des Anlaßvorganges wesentlich erleichtert und die Abmessungen und das Gewicht der Anlassereinheit merklich geringer, was für die Verwendung bei Flugmotoren von großer Bedeutung ist.This object is achieved according to the invention in that the magnet and the electric motor for driving the starter from a common switch at the same time can be applied to the voltage source and that for translation of the engine speed as well for receiving the displaceable shaft in a manner known per se as a worm wheel trained drive wheel is provided. With the new arrangement, the starting process triggered with the help of a single switch that moves the shaft Magnets and fully switches on the starter motor at the same time. The use of only one switch but is only possible because the starter drive with the help of a worm wheel in connection with a small starter motor with high speed and low torque he follows. The magnet can perform the engagement movement, before the electric motor has reached its full speed. The worm wheel owns accordingly, a relatively small one during the engagement of the clutch Rotational speed. This results in a smooth engagement and a smooth start-up of the Machine. By using only one switch and one high speed motor and low torque, the remote control of the starting process is made much easier and the dimensions and weight of the starter unit are noticeably smaller, what for its use in aircraft engines is of great importance.

Ein Ausführungsbeispiel ist im Längsschnitt in der Abbildung der Zeichnung dargestellt.An exemplary embodiment is shown in longitudinal section in the figure of the drawing shown.

Auf der Welle 1 des Motor oder des durch einen Motor betriebenen Kompressors ist die eine Kupplungshälfte 2 befestigt. Ihr gegenüber liegt gleichachsig die andere Kupplungshälfte 3, welche auf der Welle 4 des Anlassers befestigt ist. Diese Welle 4 ist in einem Schneckenrad 5 axial verschiebbar, mit welchem die Schnecke 6 des Andreh-Elektromotors im Eingriff steht. Die Welle 4 ist an dem anderen Ende mittels einer Zugstange? mit dem Magnetkern8 einer mit der Wicklung 10 versehenen elektromagnetischen Spule 9 verbunden. Auf den Magnetkern 8 wirkt eine sich gegen das Schneckenrad 5 stützende Feder 11, die beide Teile .auseinanderdrückt.On the shaft 1 of the engine or the compressor driven by a motor one coupling half 2 is attached. Opposite it lies the other one on the same axis Coupling half 3, which is attached to the shaft 4 of the starter. This wave 4 is axially displaceable in a worm wheel 5, with which the worm 6 of the Starting electric motor is engaged. The shaft 4 is at the other end means a pull rod? with the magnetic core 8 provided with the winding 10 electromagnetic Coil 9 connected. One acts on the magnetic core 8 against the worm wheel 5 supporting spring 11, which pushes both parts apart.

Durch Erregen der Wicklung 10 bei Einschaltung des elektrischen Stromes wird der Magnetkern 8 in den Hohlraum der Spule9 tiefer eingezogen. Dadurch kommt es gleichzeitig zum Verschieben der Welle 4 und die Kupplungshälfte 3 wird in Eingriff mit der Kupplungshälfte 2 gebracht. Gleichzeitig mit der Einschaltung des Stromes in die Wicklung 10 der Spule9 wird auch der Strom in den Elektromotor eingeschaltet, welcher die Schnecke 6 antreibt. Diese erteilt dem Schneckenrads eine Drehbewegung, welches weiter die Welle 4 mit der Kupplungshälfte 3 antreibt. Da diese Kupplungshälfte 3 sich mit der Kupplungshälfte 2 im Eingriff befindet, wird die Welle 1 mitgenommen und der Motor in Gang gesetzt. Nach dem Anspringen des Motors wird der Strom zum Elektromotor und gleichzeitig auch zur elektromagnetischen Spule 10 ausgeschaltet. Der Magnetkern 8 wird nicht mehr in der Spule 9 gehalten. Die Feder 11 drückt den Kern 8 mit der Welle 4 in die ursprüngliche Lage zurück und bringt dadurch auch die beiden Kupplungshälften 2, 3 außer Eingriff. Dadurch wird die mechanische Verbindung des Anlassers mit dem Motor unterbrochen. Statt der gezeichneten Klauen kann man auch andere geeigneten Verbindungseinrichtungen des Anlassers mit dem Vorgelege des Motors benützen.By exciting the winding 10 when the electrical current is switched on, the magnetic core 8 is drawn deeper into the cavity of the coil 9. As a result, the shaft 4 is displaced at the same time and the coupling half 3 is brought into engagement with the coupling half 2. At the same time as the current is switched on in the winding 10 of the coil 9, the current in the electric motor which drives the screw 6 is also switched on. This gives the worm wheel a rotary movement, which continues to drive the shaft 4 with the coupling half 3. Since this coupling half 3 is in engagement with the coupling half 2, the shaft 1 is taken along and the motor is started. After the engine has started, the current to the electric motor and at the same time also to the electromagnetic coil 10 is switched off. The magnetic core 8 is no longer held in the coil 9. The spring 11 pushes the core 8 with the shaft 4 back into the original position and thereby also disengages the two coupling halves 2, 3. This interrupts the mechanical connection between the starter and the engine. Instead of the claws shown, you can also use other suitable connecting devices of the starter with the back gear of the engine.

Die Erfindung ermöglicht die Ingangsetzung der Motoren ohne überabnutzung der Klauen oder ähnlicher Verbindungseinrichtung und ohne mechanische Schläge. Sie ermöglicht auch z. B. die Verbindung des Aufladegebläses und des Anlassers zu einer Gruppe.The invention enables the engines to be started up without excessive wear the claws or similar connecting device and without mechanical impacts. she also enables z. B. the connection of the supercharger and the starter to one Group.

Claims

PATENT CLAIM: Electric motor starter, especially for aircraft engines, the motor shaft via a consisting of two mutually displaceable parts The clutch drives and its driven shaft is longitudinally displaceable in the drive wheel stored as well as with a core of the longitudinal displacement of the shaft against the action a spring causing magnet is connected, characterized in that the Magnet and the electric motor to drive the starter from a common switch can be applied simultaneously to the voltage source and that for translating the engine speed as well as a worm wheel to accommodate the displaceable shaft in a manner known per se trained drive wheel is provided. Publications considered: German Patent Nos. 351374, 361291, 533,989; French patent specification No. 1087 686; British Patent No. 203,787.