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Andrehmotor für Brennkraftmaschinen mit Schubschraubtrieb Die Erfindung
betrifft einen Andrehmotor für Brennkraftmaschinen, mit einem verschieb- und drehbaren
Antriebsritzel, das über eine Freilaufkupplung mit einer auf einem Gewindeabschnitt
der Antriebswelle verschraubbaren Hülse verbunden ist, auf der ein Ringkörper zwischen
zwei Schultern der Hülse axial verschiebbar sitzt, den eine an der ritzelseitigen
Schulter sich abstützende Schraubenfeder gegen die andrehmotorseitige Schulter drückt
und an dem beim Einspuren des Ritzels eine von einem Elektromagneten hervorgerufene
Axialkraft angreift, welche über die Schraubenfeder die Hülse aus einer Ruhelage
auf der Antriebswelle gegen eine Arbeitslage schiebt, wobei in jeder der beiden
Lagen durch Löcher in der Hülse hindurchtretende, mit ihren Mittelpunkten in ein
und derselben Querschnittsebene liegende Kugeln in jeweils eine Ringnut der Antriebswelle
eingreifen und die Hülse gegen Längsverschiebung sichern.
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Bei bekannten Andrehmotoren dieser Art sind die Schultern für den
Ringkörper durch auf die Hülse aufgesetzte Anschlagringe gebildet. Dies erfordert
zusätzliche Teile und einen verhältnismäßig großen Aufwand beim Zusammenbau des
Getriebes. Zum Verschieben des aus zwei Ringteilen zusammengesetzten Ringkörpers
dient ein Einrückhebel, der beim Einspuren des Ritzels an dem einen Ringteil, beim
Ausspuren dagegen am anderen Ringteil angreift. Beide Ringteile sind in der Ruhelage
der Hülse ein Stück weit voneinander entfernt, während sie in der Arbeitslage unmittelbar
aneinanderstoßen. Der Einrückhebel hat bei dieser Ausführung einen verhältnismäßig
großen Schwenkweg zurückzulegen, so daß für die elektromagnetische Betätigung des
Hebels ein verhältnismäßig starker Elektromagnet erforderlich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Andrehmotor mit einem
einfachen, in Richtung der Motorachse kurz bauenden Getriebe zu schaffen, das mit
einem möglichst schwachen Elektromagneten zum Verschieben des Ringkörpers auskommt.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die über den
Außenumfang der Hülse vorstehenden Kugeln die andrehmotorseitige Schulter der Hülse
bilden, an denen sich der Ringkörper sowohl in der Ruhelage als auch in der Arbeitslage
der Hülse abstützt.
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Dadurch ist erreicht, daß zusätzliche Teile zur Bildung der andrehmotorseitigen
Schulter der Hülse gänzlich entfallen und daß die Hülse und mit ihr das gesamte
Getriebe um ein beträchtliches Stück kürzer ausgeführt werden kann als bei der bekannten
Konstruktion. Der sich unmittelbar an den Kugeln abstützende Ringkörper sichert
außerdem in der Ruhelage und der Arbeitslage der Hülse die Kugeln gegen Herausfallen
aus den Löchern der Hülse und dient somit gleichzeitig auch zu deren Verriegelung
gegenüber der Antriebswelle des Motors.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstands der
Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g.1 einen elektrischen Andrehmotor mit Schubschraubtrieb
in seiner Ruhelage, größtenteils im Längsschnitt, F i g. 2 einen Andrehmotor mit
Schubschraubtrieb in seiner Arbeitslage und F i g. 3 und 4 Teile des zweiten Ausführungsbeispiels,
und zwar in F i g. 3 in der Ritzelruhelage und in F i g. 4 in der Ritzelarbeitslage.
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Der Andrehmotor nach F i g. 1 und 2 hat eine Antriebswelle 10, deren
eines Ende in einem Lagerschild 11 gelagert ist. Die Welle hat nahe diesem Ende
einen glatten Abschnitt 12, auf dem ein Ritzel 13 frei drehbar und längsverschieblich
sitzt. Die Längsbewegung des in den Schwungrad-Zahnkranz 14 einer nicht dargestellten
Brennkraftmaschine einspurenden Ritzels ist durch einen Bund 15 der Welle 10 begrenzt.
Das Ritze113 ist durch eine Rollen-Freilaufkupplung 16 mit einer Hülse 17 gekuppelt,
die such auf einem mit einem Gewinde 18 versehenen Abschnitt der Antriebswelle verschrauben
kann. Die Hülse 17 hat an ihrem andrehmotorseitigen Endabschnitt fünf auf ihren
Umfang gleichmäßig verteilte, in einer Ebene angeordnete Löcher 19, in denen jeweils
eine Kugel 20 geführt ist. Die Kugeln 20
sitzen in der Ruhelage des
Ritzels 13 (F i g. 1) in einer Ringnut 21 und in der Arbeitslage des Ritzels
(F i g. 2) in einer etwas tieferen Ringnut 22 der Antriebswelle 10.
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Die Ringnut 22 hat eine vom Nutgrund bis zum Außenumfang der Antriebswelle
konisch gegen die
Ringnut 21 hin ansteigende Lauffläche 23 für die
Kugeln. Auf der Hülse 17 sind zwei längsverschiebbare Ringe 24 und 25 angeordnet.
Der Durchmesser des Ringes 25 ist größer als der des Ringes 24.
Zwischen den
ritzelseitigen Ring 24 und die Rollen-Freilaufkupplung 16 ist eine als Schraubenfeder
ausgebildete vorgespannte Einspurfeder 26, zwischen den andrehmotorseitigen Ring
25 und einen auf der Hülse befestigten Anschlagring 27 eine als gewölbte Federringscheibe
ausgebildete Verriegelungsfeder 28 eingespannt. Der Ring 25 hat an seiner vom Ritzel
abgekehrten Stirnseite einen sich nach innen erstrekkenden flanschartigen Abschnitt
29, mit dem er sich in der Ritzelruhelage (F i g.1) unter dem Einfluß der Verriegelungsfeder
28 gegen die Kugeln 20 und in der Ritzelarbeitslage (F i g. 2) gegen
die Stirnseite des Ringes 24 abstützt, wobei sein Abschnitt 29 die Kugeln 20 umschließt
und dadurch den Schubschraubtrieb verriegelt. Der Ring 24 hat an seiner dem Ritzel
13 zugekehrten Stirnseite einen sich nach außen erstreckenden flanschartigen Abschnitt
30 und stützt sich in der Ritzelruhelage (F i g. 1) ebenfalls gegen die Kugeln 20
ab. Der Schubschraubtrieb ist auch in dieser Lage gegen Längsverschiebungen gesichert.
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Zum Verschieben des Schubschraubtriebes dient ein starrer, aus einem
Blech ausgestanzter Hebel 31, der mit seinem gebogenen Mittelabschnitt einen Lagerbolzen
32 teilweise umfaßt und um diesen schwenkbar ist. Eine in eine Ausnehmung 33 des
Gehäuses eingesetzte zylindrische Druckfeder 34 ist bestrebt, den Hebel 31 gegen
den Lagerbolzen 32 zu drücken. Am einen Ende des Hebels 31 greift die Zugstange
35 eines Magnetschalters 36 an, während das andere Ende des Hebels 31 gabelförmig
ausgebildet ist. Auf dem Ring 24 sitzt lose eine Scheibe 37, die zwei einander diametral
gegenüberliegende abgebogene Lappen 38 mit je einem Loch 39 aufweist, in die der
Hebel mit jeweils einem seiner beiden Gabelenden eingreift. Mit 40 sind die Wickelköpfe
des Motorankers 41 bezeichnet. Diese sind von einer Isolierstoffmasse 42 umgeben,
die an ihrer Stirnseite eine ebene Fläche hat, an der die Scheibe 37 in ihrer Ruhelage
unter Druck anliegt.
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Der Magnetschalter 36 hat eine Einzugswiclun"g 43, die über einen
willkürlich betätigbaren Handschalter 44 an den Pluspol einer mit ihrem Minuspol
an Masse liegenden Batterie 45 anschließbar ist. An den Pluspol ist auch ein feststehender
Kontakt 46 des Magnetschalters angeschlossen, mit dessen aperem Kontakt 47 der Andrehmotor
verbunden ist. Die Zugstange 35 trägt einen Magnetanker 48 sowie eine mit den beiden
Kontakten 46 und 47 zusammenwirkende Schaltbrücke 49. Zwischen dem Magnetanker 48
und dem Magnetkern 50 ist eine Druckfeder 51 vorgesehen, die bestrebt ist, den Magnetanker
48 in seiner in F i g.1 gezeichneten Ruhelage zu halten und die Scheibe 37 über
den Hebel 31 gegen die Isolierstoffmasse 42 der Wickelköpfe 40 zu drücken.
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Um den Andrehmotor in Gang zu setzen, wird der Schalter 44 geschlossen,
wodurch der Magnetschalter 36 erregt und sein Anker 48 entgegen der Kraft der Druckfeder
51 gegen den Magnetkern 50 gezogen wird. Der von der Zugstange 35 mitgenommene Einrückhebel
31 wird um den Lagerbolzen 32 geschwenkt und schiebt das Ritzel13 über die Scheibe
37, den Ring 24 und die Einspurfeder 26 ein Stück weit in den Schwungrad-Zahnkranz
14 hinein. Bei dieser Einrückbewegung des Ritzels gibt der Ring 24
die Kugel
20 frei, die beim Heraustreten aus der Ringnut 21 die Verriegelungsfeder 28 spannen.
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Sobald die Schaltbrücke 49 ihre beiden Kontakte 46, 47 berührt, ist
der Andrehmotor eingeschaltet, und die Hülse 17 verschraubt sich auf dem Gewinde
18 der sich drehenden Antriebswelle bis zum Anschlag des Ritzels 13 am Bund 15.
Durch die Längsverschiebung der Hülse 17 gelangen die Kugeln 20 in die Ringnut 22
der Antriebswelle, und der Ring 25 wird durch die Verriegelungsfeder 28 gegen die
Stirnseite des Ringes 24 gedrückt, wobei der Ringabschnitt 29 die Kugeln 20 umschließt.
Wenn beim Einspurvorgang das Ritzel13 stirnseitig gegen den Zahnkranz 14 stößt,
wird die Feder 26 durch den Einrückhebel 31 gespannt. Durch den eingeschalteten
Andrehmotor wird das Ritze113 aus seiner Zahnauf-Zahn-Stellung auf die Zahnlücken
des Zahnkranzes 14 verdreht, worauf die gespannte Einspurfeder 26 das Ritzel in
den Zahnkranz hineinschiebt. Nach dem Abschalten des Andrehmotors bringt die Rückführfeder
51 den Schubschraubtrieb in die Ruhelage zurück, wobei der Einrückhebel31 über die
Scheibe 37 den Ring 25 entgegen der Kraft der Verriegelungsfeder 28 verschiebt,
so daß die Kugeln 20 frei werden und beim Verschieben der Hülse 17 aus der Ringnut
22 in die Ringnut 21 gelangen.
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Falls das Ritzel 13 bei nicht anspringender Brennkraftmaschine infolge
Flankenpressung im Zahnkranz hängenbleiben sollte, kann der Magnetschalter 36 dennoch
seine Schaltbrücke 49 öffnen und den Andrehmotor abschalten, da in diesem Fall der
in seine Ruhelage zurückgehende Anker 48 über die Zugstange 35 den Einrückhebel
31 entgegen der Kraft der Druckfeder 34 vom Lagerbolzen 32 abzuheben vermag.
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Das in F i g. 3 und 4 gezeichnete zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich vom ersten lediglich dadurch, daß der Ring 25, die Verriegelungsfeder 28 und
der Anschlagring 27 durch einen Ring 52 ersetzt sind. Dieser Ring 52 greift einerseits
in eine Ringnut 53 am andrehmotorseitigen Ende der Hülse 17 und umschließt andererseits
in der Ruhelage sowie in der Arbeitslage des Ritzels das sich gegen den Außenumfang
der Kugeln 20 abstützende Ende des unter der Kraft der Feder 26 stehenden Ringes
24.