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Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betriflt eine
Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Leichtmotoren von landwirtschaftlichen
Geräten, Booten u. dgl., mit einem Kupplungsglied in Form einer torsionselastischen
Schraubenfeder, die ein Ende der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine oder einen mit
der Kurbelwelle in Antriebsverbindung stehenden zylindrischen Teil umgibt und mit
einem Ende an einem verdrehbaren, koaxial zur Kurbelwelle gelagerten Teil der Vorrichtung
befestigt ist, während ihr anderes Ende unter überwindung einer Reibung drehbar
angeordnet ist, derart, daß sich die Feder beim Andrehvorgang unter Verringerung
ihres Windungsdurchmessers fest an dem von ihr umgebenden Teil anlegt, ihn in Drehrichtung
mitnimmt und nach Beendigung des Andrehvorgangs von selbst freigibt.
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Bei Andrehvorrichtungen für Brennkraftmaschinen ist stets für eine
einwandfreie Kupplung der Andrehvorrichtung mit der Kurbelwelle des Motors oder
mit Teilen des Motors zu sorgen, die die Kurbelwelle antreiben. Außerdem muß aber
auch darauf geachtet werden, daß die Kupplung der Andrehvorrichtung mit dem Motor
dann plötzlich gelöst wird, wenn der Motor anspringt, weil sonst die Gefahr einer
Beschädigung der Andrehvorrichtung und unter Umständen auch die Gefahr einer Verletzung
des Bedienungspersonals auftritt. Um diese Forderungen zu erfüllen, sind besonders
ausgebildete Mitnehmer, einrückbare Zahnräder u. dgl. bekanntgeworden, die aber
in ihrer Funktion alle nicht vollauf befriedigen und zudem insbesondere für die
im allgemeinen einf achen und billigen Leichtmotoren u. dgl. zu aufwendig sind.
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Es sind aber auch Andrehvorrichtungen der eingangs genannten Art bekanntgeworden,
welche zwar die kostspielige Herstellung von Zahnritzeln od. dgl. vermeiden, dennoch
aber Nachteile aufweisen, weil sie mit besonderen Reibscheiben arbeiten müssen,
die beim Andrehvorgang der sieh verdrehenden Schraubenfeder den zur Verringerung
ihres Windungsdurchmessers nötigen Widerstand entgegensetzen. Abgesehen davon, daß
die Reibscheiben einem gewissen Verschleiß unterliegen, erfordert die bekannte Ausführungsform
auch ein verhältnismäßig großen Herstellungsaufwand, der sie für manche Zwecke zu
kostspielig und damit ungeeignet macht.
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Andere bekannte Andrehvorrichtungen, die zwar in -ihrem Aufbau
einfach sind, ermöglichen jedoch nur ein für viele Motoren zu kurzes und ruckartiges
Andrehen, wie es beispielsweise von Kickstartern bekannt ist, das für das Bedienungspersonal
anstrengend und für die Teile der Andrehvorrichtung und des Motors schädlich ist.
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Die vorliegende Erfindung macht es sich daher zur Aufgabe, die Andrehvorrichtung
in ihrer Gesamtheit möglichst einfach und billig und dennoch funktionssicher auszugestalten.
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Die Erfindung besteht bei Vorrichtungen der eingangs genannten Art
darin, daß das andere Ende der Schraubenfeder unmittelbar die Kurbelwelle oder einen
diese umgebenden unverdrehbären zylind-risehen Teil unter Vorspannung umgreift.
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Hierdurch wird erreicht, daß einem Verdrehen der Feder ohne zusätzliche
Hilfsmittel ein genügend großer Widerstand entgegengesetzt wird, damit sich die
Feder beim Andrehen des Motors fest um die Kurbelwelle legt und diese mitnimmt,
ohne daß je-
doch beim Andrehen durch die Reibung ein zu großer Widerstand
auftritt, der das Andrehen übermäßig erschwert.
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Es wurde gefunden, daß eine verhältnismäßig genaue Einstellung der
Reibung zwischen dem erwähnten zweiten Ende der Schraubenfeder und einem festen,
unverdrehbaren Teil der Andrehvorrichtung erreicht werden kann, wenn das soeben
erwähnte Ende der Schraubcnfeder im Bereich seines Auffiegens an dem unverdrehbaren
Teil eine von der Kreisform abweichende Windungsform, beispielsweise eine Vieleckfonn,
insbesondere Fünfeckfonn. aufweist. Durch eine solche Ausbildung des auf dem festen
Teil der Andrehvorrichtung schleifenden Endes der Schraubenfeder wird die genaue
Einhaltung gewisser Toleranzen zur Erzielung eines bestimmten Reibwiderstandes umgangen.
An die Stelle der Ausbildung des einen Federendes als Vieleck kann aber auch eine
von der Form der Anlagefläche des unverdrehbaren Teils der Andrehvorrichtung abweichende
andere Form treten. Wenn der unverdrehbare Teil der Vorrichtung Zylinderforin aufweist,
so kann das Ende der Feder im Bereich seiner Anlage an dem unverdrehbaren Teil beispielsweise
von der
Zylinderform abweichende Ausbiegungen aufweisen, die sich
in entsprechende Nuten des, unverdrehbaren Teils legen.
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Bei Andrehvorrichtungen, die im wesentlichen ein Zugseil, eine vom
Zugseil und von einer vorzugsweise als Spiralfeder ausgebildeten Rückholfeder verdrehbare,
für die Aufnahme des Zugseiles mit einer tiefen Rille vesseliene Aufrollscheibe
aufweisen, besteht eine besonders vorteilhafte Ausführungsform darin, daß die Aufrollscheibe
auf einer Büchse befestigt ist, welche auf einem gehäusefesten Zapfen drehbar gelagert
ist und die bis in den hohl ausgebildeten Zapfen hineinragende Kurbelwelle und die
Schraubenfeder umgibt und an deren freiem Ende die Schraubenfeder mit ihrem einen
Ende unverdrehbar befestigt ist, während das andere Ende der Schraubenfeder den
feststehenden Zapfen unter Vorspannung umgreift und ihr mittlerer Teil im un7 gespannten
Zustand die Kurbelwelle mit Abstand umgibt.
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Vorteilhaft kann für andere Andrehvorrichtungen mit einer Andrehfeder
und einer Aufziehfeder, z. B. einer Kurbel, die gegebenenfalls an die Stelle einer
Seilzugeinrichtung mit Rückholfeder treten, vorgesehen sein,.da-ß die Andrehfeder
an der Hülse cder Büchse angreift und daß die Hülse oder Büchse an der Schraubenfeder
mit einem Ende unverdrehbar befestigt ist, ihrerseits auf einer mit der Aufziehvorrichtung,
z. B. mit der Kurbel, versehenen zweiten Hülse drehbar gelagert ist, wobei zur drehfesten
Kupplung beider Hülsen eine an der zweiten Hülse drehfest angeordnete, an der ersten
Hülse mit geringer Vorspannung anliegende zweite Schraubenfeder vorgesehen ist,
deren freies Ende mit einer Auslösevorrichtung in Verbindung steht, und daß schließlich
eine an einem festen Teil drehfest angeordnete dritte Schraubenfeder mit ihrem freien
Ende unter -geringer Vorspannung an der zweiten Hülse anliegt und bei aufgezogener
Andrehvorrichtung die zweite Hülse gegen Drehung sichert.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erlindung in Ausführungsbeispielen
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt F i
g. 1 eine Andreh-vorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel mit Zugseil
in axialer Ansicht, F i g. 2 die Vorrichtung nach F i g. 1 in einem
Schnitt entsprechend der Schnittlinie II-II in einem größeren Maßstab, Fig.
3 die Darstellung eines Schnittes entsprechend der Schnittlinie III-III der
F i g. 2, F i g. 4 eine Andrehvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel
im Schnitt und F i g. 5 eine Andrehvorrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel
im Schnitt.
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Die in den F i g. 1 und 2 gezeigte Andrehvorrichtung nach dem
ersten Ausführungsbeispiel hat ein topfartiges Gehäuse 10, das an dem Gehäuse
der Brennkraftmaschine angeflanscht wird. Von der Brennkraftmaschine selbst ist
in F i g. 2 lediglich das Ende 11 der Kurbelwelle gestrichelt dargestellt.
Das Gehäuse 10 ist mit einem feststehenden, hohl ausgebildeten Zapfen 12,
der durch einen Stopfen 13 verschlossen ist, fest verbunden. Es trägt in
seinem Inneren ein schalenartig ausgebildetes kranzföxmiges Teil 14, das eine Spiralfeder
15 umgibt, die als Rückholfeder dient. Das eine Ende der Spiralfeder
15
stützt sich am feststehenden Teil 14 ab, während das andere Ende der Spiralfeder
15 von der verdrehbaren, doppelwandig ausgebildeten Scheibe 16 verdreht
werden kann (s. F i g. 2). Die Doppelwand der Scheibe 16 bildet eine
Rille, in der ein Zugseil 17
aufgewickelt, wird, das an seinem Ende mit einem
Knopf 18 zum Ziehen versehen ist. Mit der Scheibe 16 unverdrehbar
verbunden ist die Büchse 19, die auf dem feststehenden Zapfen 12 gelagert
ist und die über den an der Büchse 19 festen Hülsenteil 20 die Schraubenfeder
21 zu verdrehen in der Lage ist, die durch eine vorspringende Kante 20' auf dem
Hülsenteil 20 gesichert ist. Die Schraubenfeder 21 ist mit ihrem in F i
g. 2 links liegenden Ende 22 auf dem Zapfen 12 zwar aufgespannt, jedoch gleichzeitig
auch gegenüber dem feststehenden Zapfen 12 verdrehbar, wenn sie von einem Drehmoment
belastet wird, das eine gewisse Größe übersteigt. Das Federende 22 schleift dann
über den feststehenden Zapfen 12. In der weiteren Beschreibung wird das in F i
g. 2 rechts liegende Federende 23 der Schraubenfeder, das an -dem
Hülsenteil 20 befestigt ist, mit »erstes Federende« und das in F i g. 2 links
liegende Federende 22 mit »zweites Federende« bezeichnet. Wie F i g. 2 zu
entnehmen, ist die Schraubenfeder 21 im Bereich ihrer beiden Federenden 22,
23 dicht an - dicht gewickelt.
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Die Ausbildung des zweiten Federendes 22 der Schraubenfeder 21 ist
F i g. 3 zu entnehmen. Entsprechend dieser Figur ist das Federende 22 als
Fünfeck ausgebildet, das den zylindrischen Umfang des feststehenden Zapfens 12 berührt.
An den Berührungsstellen wird sich bei einem Verdrehen der Schraubenfeder 21 ein
Reibungswiderstand einstellen, der den gewünschten Schlupf der Feder 21 verursacht.
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Die Wirkungsweise der Andrehvorrichtung ., nach dem ersten Ausführungsbeispiel
ergibt sich wie folgt: Wird mit dem Knopf 18 das Zugseil 17 aus dem
Gehäuse 10 der Andrehvorrichtung herausgezogen, so dreht sich die Scheibe
16 und mit ihr die Büchse 19. Da das Federende 23 der Schraubenfeder
21 über dem Hülsenteil 20 fest mit der Büchse 19 verbunden ist und von dieser
verdreht wird, dagegen aber das zweite Federende 22 auf dem feststehenden Zapfen
12 mit Reibung anliegt, wird die Feder 21 zwischen ihren beiden Enden um ihre Längsachse
verdrillt. Infolge der Verdrillung der Schraubenfeder 21 verringert sich ihr Windungsdurchmesser.
Die Verdrillung wird so weit fortgeführt, bis der Innendurchmesser dem Außendurchmesser
des in F i g. 2 gestrichelt eingezeichneten Teiles 11 der Kurbelwelle
entspricht. Die Schiraubenfeder 21 legt sich dann in ihrem mittleren Bereich fest
um den Kurbelwellenteil 11, klemmt ihn ein und nimmt ihn in Drehrichtung
mit.
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Bei der Verdrehung des ersten Federendes 23 der Schraubenfeder
21 wird zunächst das zweite Federende 22 durch die durch die Federspannung erzielte
Reibung festgehalten, bis dann das am Federende 23
der Feder 21 aufgeprägte
Drehmoment das durch die Reibungskraft zwischen dem Federende 22 und dem feststehenden
Zapfen 12 verursachte Gegemnoment überwindet und auch das Federende 22 auf dem Zapfen
12 schleifend mitgenommen wird. Da das Federende 22 gegenüber dem Federende
23 nacheilt, ist ein Schlupf zwischen den beiden Federenden vorhanden, der
zu einer fortwährenden Verdrehung der Schraubenfeder 21, zur Verringerung ihres
Innendurchmessers und damit zur Kupplung zwischen
Schraubenfeder
und Kurbelwelle führt. Diese Verdrehung wird sofort aufgehoben, wenn das Zugseit
17 nicht mehr betätigt wird und der Motor anspringt. Die im mittleren Bereich
der Schraubenfeder 21 hergestellte Kupplung ist dann sofort aufgehoben.
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Die bereits erwähnte Spiralfeder 15 wird beim Herausziehen
des Zugseiles 17 derart aufgezogen, daß sie beim Loslassen des Knopfs
18 das Zugseil 17
selbsttätig wieder in der Rille der Scheibe
16 aufrollt.
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Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 ist auf dem
feststehenden Zapfen 12 der Andrehvorrichtung die Büchse 19 drehbar gelagert,
auf welcher wie beim ersten Ausführungsbeispiel die doppelwandige Scheibe
16 für das Zugseil 17 und die Spiralfeder 15 als Rückholfeder
befestigt ist. Auf der Büchse 19 ist die Schraubenfeder 21 angeordnet, die
durch die an der Büchse 19 vorhandene Kante 20', die sich nur über einen
Teil des Umfanges erstreckt, auf der Büchse 19 gesichert ist. Das über die
Büchse 19 hinausragende freie Ende der Schraubenfeder 21 sitzt auf einem
Ende der Kurbelwelle 11 der anzudrehenden Brennkraftmaschine, die nicht dargestellt
ist. Der Windungsdurchmesser des auf der Kurbelwelle 11 sitzenden Endes der
Schraubenfeder 21 ist um ein geringes Maß kleiner als der Durchmesser der Kurbelwelle.
Beim Andrehvorgang, wenn also über das Zugseil 17 die Büchse 19 mit
der Schraubenfeder in Drehung versetzt wird, zieht sich das auf der Kurbelwelle
sitzende Ende der Schraubenfeder 21 infolge der auf die Kurbelwelle ausgeübten Reibung
fest und nimmt die Kurbelwelle in Drehrichtung mit. Wird das Zugseil 17 losgelassen
bzw. wird nicht mehr an dem Zugseil gezogen, zieht die Spiralfeder 15 die
Büchse 19 mit der Schraubenfeder 21 in die Ausgangslage zurück. Hierbei löst
sich die Schraubenfeder 21 von der Kurbelwelle so weit, daß der feste Sitz nachläßt
und zwischen der Schraubenfeder und der Kurbelwelle nur die anfangs vorhandene Reibung
bestehenbleibt. Diese Reibung hat auf den Lauf der Brennkraftmaschine keinen Einfluß.
Sofern Beschädigungen der Kurbelwelle zu erwarten sind, kann das mit der Schraubenfeder
zusammenwirkende Ende der Kurbelwelle auch gehärtet werden.
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Bei dem dritten Ausführungsbeispiel nach F i g. 5
ist
die Schraubenfeder 21 als Kupplungsglied wie beim zweiten Ausführungsbeispiel nach
F i g. 4 auf der mit einem Bund 20' versehenen Büchse 19 angeordnet
und wirkt mit der Kurbelwelle 11, wie vorstehend beschrieben, zusammen. An
der Büchse 19
greift die Spiralfeder 15' als Feder zum Andrehen des
Motors an. Das Andrehen des Motors erfolgt also bei diesem Ausführungsbeispiel nicht
von Hand, sondern mittels der aufgezogenen Spiralfeder 15'. In Drehung versetzt
wird die Büchse 19 über die Hülse 24, die, mit der Handl#:urbel
25 zum Aufziehen versehen, in dem nicht dargestellten Gehäuse der Andrehvorrichtung
gelagert ist. Zwischen der Hülse 24 und der auf ihr drehbar gelagerten Büchse
19 besteht Verbindung durch die Schraubenfeder 21', die wie die Schraubenfeder
21 ausgebildet ist und in gleicher Weise als Kupplungsglied dient. Das eine Ende
der Schraubenfeder 21' ist mit der Hülse 24 drehfest verbunden, die ebenfalls wieder
eine radial vorstehende Kante an einem Teil des Umfanges aufweisen muß, das andere
Ende umgreift die Büchse 19 mit leichter Vorspannung. Unterschiedlich ist
lediglich, daß das die Büchse 19 umgreifende Ende der Schraubenfeder 21'
am Auslauf die Abkröpfung 26 zeigt, Diese Abkröpfung 26 wirkt mit
der in Achsrichtung der Vorrichtung bewegbaren Auslösevorrichtung 27 zusarrimen,
Zwischen der Hülse 24 und dem am Gehäuse der Andrehvorrichtung festen Stützglied
28 besteht zum Festhalten der Hülse 24 nach dem Aufziehen der Spiralfeder
15' Verbindung durch die Schraubenfeder 21", die wie die Schraubenfedern
21 und 21' ausgebildet ist und wie diese - nur in anderer Richtung
- wirkt. Das eine Ende dieser Feder ist mit dem Stützglied 28 drehfest verbunden,
das andere umgreift die Hülse 24 mit leichter Vorspannung.
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Zum Aufziehen der Andrehvorrichtung wird mit der Kurbel
25 die Hülse 24 gedreht. Hierbei nimmt die Schraubenfeder 21' die
Büchse 19 entgegen der Wirkung der Spiralfeder 15' mit, bis diese
Spiralfeder aufgezogen ist. Das rechte Ende der Schrauben.-feder 21 dreht sich hierbei
auf der Kurbelwelle 11,
Während und nach dem Aufziehen der Spiralfeder
15' tritt die Schraubenfede#r 21!' in Tätigkeit, die ein Zurückdrehen der
Hülse 24 verhindert, indem die Hülse 24 gegenüber dem Stützglied 28 verriegelt wird.
Durch Verschwenken der durch einen Schlitz 30
durchgreifenden Auslösevorrichtung
27 mittels des Betätigungsknopfes 29 kann die Abkröpfung
26 der Schraubenfeder 21' entgegen der Windungsrichtung gedrückt und damit
das rechte Federende der Feder 21' gelockert werden, wodurch diese Feder entsperrt
wird. Die Folge davon ist, daß die aufgezogene Spiralfeder 15' freigegeben
wird, die dann zur Wirkung kommt und den Motor über die Feder 21 andreht.