DE19748605A1 - Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen - Google Patents
Andrehvorrichtung für BrennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Andrehvorrichtung für
Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Für
die Gewährleistung der Funktion einer derartigen
Andrehvorrichtung, nämlich ständige Startbereitschaft über
die geforderte Lebensdauer, ist der Schutz der Bauteile der
Vorrichtung gegen Eindringen von Fremdkörpern und Wasser
unumgänglich. Bekannte Andrehvorrichtungen dieser Art, z. B.
nach der DE-OS 43 02 854, sind wohl von ihrer Bauart her
optimal ausgelegt, während obengenannte Voraussetzungen nur
mit Sondermaßnahmen, wie z. B. nachträgliches Abdichten mit
Dichtmitteln an Handarbeitsplätzen zu erreichen sind. Dies
ist naturlich bei einer Serienfertigung ungeeignet.
Die erfindungsgemäße Andrehvorrichtung für
Brennkraftmaschinen mit den kennzeichnenden Mitteln des
Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die
Vorrichtung durch eine besonders sinnvolle Konstruktion und
mit geringem technischem Aufwand hervorragenden Schutz gegen
das Eindringen von Fremdkörpern und Wasser gewährleistet.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und
Zeichnung.
Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine
Andrehvorrichtung (Starter), in Fig. 2 eine Dichtplatte in
Vorderansicht, in Fig. 3 dieselbe Dichtplatte in
Hinteransicht, in Fig. 4 in Seitenansicht und in den
Fig. 5a und 5b eine Vergrößerung von Einzelheiten nach
Fig. 4; in den Fig. 6 bis 8 eine Abwandlung der
Ausführungsbeispiele nach den Fig. 2 bis 5 in Vorder-,
Seiten- und Hinteransicht, in Fig. 9 eine weitere Variante
nach den Fig. 2 bis 5 und in den Fig. 10 und 11 eine
Vergrößerung von Details, welche die Dichtungsnuten für die
Dichtungen der Dichtplatte zeigen.
Die in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte
Andrehvorrichtung hat einen Andrehmotor 10 mit einem
Polgehäuse 11, in dem eine Erregerwicklung 12 angeordnet
ist. Der Andrehmotor 10 treibt mit seinem Anker 15 eine
Antriebswelle 13 an, die einen Kommutator 16 trägt, an dem
Kohlebürsten 17 anliegen, welche über eine Stromzuführung 18
versorgt werden. Oberhalb des Polgehäuses 11 sitzt ein
Einrückrelais 20, auf das jedoch im einzelnen nicht weiter
eingegangen ist, da nicht erfindungswesentlich und im
übrigen in dieser Art üblich ist.
Die Antriebswelle 13 ist mit ihrem kommutatorseitigen Ende
in einem Kommutatorlager 21 gelagert und weist an ihrem
anderen Ende eine Erweiterung 22 auf, die eine mittige
Sacklochbohrung 23 hat. In diese ragt das Ende 24 einer
Abtriebswelle 25, die an ihrem äußeren Ende ein
Antriebsritzel 26 aufweist. Dieses kann durch entsprechende
Verschiebung der Abtriebswelle 25 mit dem Zahnkranz 27 der
zu startenden Brennkraftmaschine in Eingriff gebracht
werden.
Am offenen Ende 29 der Antriebswelle 13 befindet sich auf
ihrer Außenseite eine Längsverzahnung 30, welche das
Sonnenrad eines Vorgeleges 28 bildet, in diesem Fall ein
Planetenradgetriebe. Mit dem Sonnenrad kämmen Planetenräder
32, die wiederum mit einem feststehenden Hohlrad 33 in
Eingriff stehen.
An das Polgehäuse 11 schließt sich in axialer Richtung ein
langgestrecktes Antriebslager 36 an, das mit einem dem Bund
37 an einer angeschrägten Endfläche 38 des Polgehäuses
anliegt, jedoch unter Zwischenschaltung einer
erfindungsgemäßen Dichtplatte 39, auf welche weiter unten
eingegangen ist. Das Antriebslager 36, das Polgehäuse 11 und
das Kommutatorlager 21 sind durch Zuganker 41
zusammengehalten. Im Lagerschild 42 des Antriebslagers 36
ist in einer Bohrung 43 ein Wälzlager 44 für die
Abtriebswelle 25 angeordnet. Das Antriebsritzel 26 befindet
sich außerhalb des Lagerschilds 42.
Innerhalb des Antriebslagers 36 befindet sich ein
Zwischenlager 46, das in einer mittigen Bohrung ein
Nadellager 47 aufnimmt, in welchem der eine Teil eines
buchsenförmigen Innenrings 48 eines Freilaufs 50 gelagert
ist. An der Innenseite des Innenrings 48 ist ein Mutter-
Steilgewinde 51 ausgebildet, in welches ein ebensolches
Bolzen-Steilgewinde 52 am inneren Ende der Abtriebswelle 25
eingreift. Das Steilgewinde 52 ist relativ lang ausgebildet,
so daß auch bei einer starken Verschiebung der Abtriebswelle
die Steilgewindeverzahnungen stets in Eingriff miteinander
bleiben.
Der Mitnehmer des Freilaufs 50 trägt die Bezeichnung 54;
zwischen ihm und dem Innenring befinden sich in üblicher
Weise Zylinderrollen 55, die auf einer Keilbahn des
Innenrings laufen. Der Mitnehmer 54 weist an seiner dem
Andrehmotor 10 zugewandten Stirnseite mehrere Sackbohrungen
57 auf, in welche Bolzen 58 eingepreßt sind, die die
Planetenräder 32 tragen. Zwischen Innen- und Außenring des
Freilaufs befindet sich ein Nadellager 60. Die Planetenräder
32 sind ebenfalls auf nicht weiter bezeichneten Nadellagern
gelagert.
Das Einrückrelais 20 weist ein Gehäuse 62 auf, das zum
Antriebslager 36 hin offen ist und dort eine ebene
Stirnfläche 63 aufweist, welche genau in der Ebene von
Endfläche 38 des Polgehäuses 11 und Ringbund 37 des
Antriebslagers liegt. Das Antriebslager 36 hat im Bereich
des Einrückrelais eine Gehäuseerweiterung 36A, durch welche
mehrere Schrauben 64 hindurchdringen und das Gehäuse 62 des
Einrückrelais 20 mit dem Antriebslager 36 verbinden. Die
Dichtplatte 39 erstreckt sich bis zum Gehäuse 62 und liegt
an der ebenen Stirnfläche 63 desselben an und erstreckt sich
bis zur Außenseite der Erweiterung 36A des Antriebslagers
36.
Auf das Einrückrelais 20 ist nur kurz eingegangen. Es hat
eine Spule 66, innerhalb welcher ein Anker 67 geführt ist.
Dieser hat eine mittige Bohrung 68, in der einerseits ein
Schaltbolzen 69 gelagert ist, welcher an seinem aus einem
Lagerschild herausragenden Ende nicht weiter bezeichnete
Kontakte trägt. Achsgleich zum Schaltbolzen 69 ist in der
Bohrung 68 des Magnetankers ein Druckbolzen 71 fest
angeordnet, der in eine verschiebbare, mit einem
Längsschlitz versehene Kunststoffhülse 73 hineinragt. Am
außenliegenden Ende des Ankers 67 ist eine Metallhülse 75
befestigt, in welcher eine Einspurfeder 76 angeordnet ist.
Der Druckbolzen wirkt auf einen Einrückhebel 78 ein, welcher
in einem gehäusefesten Lager 79 drehbar gelagert ist und mit
seinem anderen Ende mittels einer Vorrichtung 80 an der
Abtriebswelle 25 angelenkt ist. Durch Verschieben des Ankers
67 wird der Einrückhebel 78 verschwenkt und damit die
Abtriebswelle 25 verschoben, wodurch das Antriebsritzel 26
mit dem Zahnkranz 27 in Eingriff gebracht wird.
Erfindungswesentlich ist die Dichtplatte 39, von der
verschiedene Varianten in den Fig. 2 bis 9 dargestellt
sind. An diesen Dichtplatten sind beidseitig Dichtungen
angebracht, auf die noch im einzelnen einzugehen ist. Am
Polgehäuse 11 gibt es keine Dichtnut, da hier die Dichtungen
der Dichtplatte direkt an der angeschrägten Stirnseite 38
anliegen. Dagegen befindet sich am Relais-Gehäuse 62 eine
Nut 82 und am Antriebslager 36, 36A eine Nut 81, in welche
Dichtungen ragen, wie sie im folgenden beschrieben sind.
Die Fig. 2 bis 5 zeigen eine erste Variante der
Dichtplatte 39, die in dieser Anwendung etwa die Form einer
Acht aufweist und Dichtungen 84, 85 auf der dem
Antriebslager 36 abgewandten Seite hat, sowie eine Dichtung
86 mit der Kontur einer Acht auf der gegenüberliegenden
Seite, die hier durch Dichtstege 88, 89 miteinander
verbunden sind. Die Fig. 5a und 5b zeigen stark
vergrößert je einen Teil der Dichtplatte von der Seite und
die entsprechenden Dichtungen 84, 86 bzw. 85, 86A im
Querschnitt, wobei diese Trapezform, Halbkreisform oder jede
andere zweckmäßige Form haben können. Der Grundkörper
selbst, also die Dichtplatte 39, besteht aus Metall und
weist beidseitig die genannten Dichtungen auf, die z. B. aus
Zwei-Komponenten-Silikon bestehen und beispielsweise in
einem Arbeitsgang an die metallische Platte angespritzt und
vulkanisiert werden, insbesondere im Werkzeug selbst.
Dadurch ist eine hohe Maßhaltigkeit der Teile gewährleistet.
Die Verbindung von Dichtplatte und Silikondichtungen erfolgt
unter Zusatz von Haftvermittlern. Alternativ ist es auch
möglich, die Dichtungen durch freies, dreidimensionales
Auftragen mittels Dosiereinrichtungen auf die Metallplatte
aufzubringen, z. B. durch Kleben oder Schäumen. Ein Umdrehen
der Dichtplatte bei diesem freien Materialauftrag ist
zwingend erforderlich. Die Dichtnut 81 im Antriebslager
36/36A kann beispielsweise bereits beim Guß desselben
hergestellt oder nachträglich spanend eingebracht werden.
Die Fig. 6 bis 8 zeigen eine weitere Variante der
Dichtplatte, die nun mit 39A bezeichnet ist. Die Abweichung
gegenüber der vorigen Dichtplatte besteht darin, daß hier
Ausprägungen 92 bis 94 für das Zentrieren der Dichtplatte
bei der Montage am Antriebslager ausgebildet sind, wobei an
der Stirnseitendichtfläche desselben drei entsprechende
Bohrungen ausgebildet sind. Beim Ausführungsbeispiel nach
Fig. 9 der Dichtplatte ist am unteren Kreis eine
zusätzliche Anspritzung 95 vorgesehen, die als
Toleranzausgleich dient. In den Fig. 2 und 3 sind die
Durchgangsbohrungen 96 bis 98 für die Schrauben 64 am Lager
62 zu erkennen.
Die Fig. 2 bis 9 zeigen einige Ausführungsbeispiele von
Dichtplatten, insbesondere die Art der auf ihnen
aufgebrachten Dichtungen. Es sind selbstverständlich weitere
Variationen denkbar, die sich jedoch alle im Rahmen
vorliegender Erfindung bewegen würden.
Die Fig. 10 und 11 zeigen in vergrößertem Maßstab, wie
die Dichtungen der Dichtplatte in den Nuten 81, 82 und 84 am
Antriebslager 36 bzw. am Relaisgehäuse 62 liegen.
Das oben beschriebene Dichtprinzip ist auch umkehrbar,
d. h. die Dichtplatte selbst ist beidseitig mit Nuten
versehen, welche die in den Fig. 2 bis 9 dargestellte
Kontur aufweisen und wobei dann die Dichtungen an den
Gehäuseteilen angeordnet sind. Dies richtet sich nach den
Gegebenheiten und liegt im Bereich durchschnittlichen
fachmännischen Könnens.
Claims (10)
1. Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem in
einem Polgehäuse (11) angeordneten Andrehmotor (10), dessen
Antriebswelle (13) über ein Getriebe (28, 50) eine
Abtriebswelle (25) antreibt, auf deren dem Andrehmotor (10)
abgewandten Ende ein Andrehritzel (26) fest angeordnet ist,
das mit einem Zahnkranz (27) der Brennkraftmaschine in
Eingriff gebracht werden kann, sowie mit einem Einrückrelais
(20), das auf einen Einrückhebel (78) einwirkt, welcher an
der Antriebswelle (25) angelenkt ist und diese axial zu
verschieben vermag, die nahe dem Andrehritzel in einem das
Polgehäuse (11) verschließenden, etwa topfförmig
ausgebildeten Antriebslager (36, 36A) gelagert ist, wobei
weiterhin innerhalb des letzteren und des Polgehäuses (11)
ein Zwischenlager (46) angeordnet, das eine dem Polgehäuse
und dem Antriebslager (36) zugewandte Anlagefläche (37)
aufweist und dort einer ebensolchen Fläche (38) zugewandt
ist und wobei ferner das Einrückrelais (20) in einem
mindestens einseitig offenen Gehäuse (62) untergebracht ist,
dessen Stirnfläche (63) ebenfalls als eine dem Antriebslager
(36) zugewandte Anlagefläche ausgebildet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anlageflächen des Gehäuses (62) des
Einrückrelais (20), die Stirnseite (37) des Antriebslagers
(36) und die Stirnseite (38) des Polgehäuses (11) in ein und
derselben Ebene liegen und daß zwischen diesen Anlageflächen
eine Dichtplatte (39) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dichtplatte (39) eine etwa achtförmige Kontur aufweist
und beidseitig mit Dichtmitteln (84 bis 89) versehen ist,
welche der Kontur der Dichtplatte folgen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
auf ihrer dem Andrehmotor (10) abgewandten Seite zwei
geradlinig verlaufende Dichtstege (88, 89) die rundum
verlaufende Dichtung (86) verbinden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
ein quer verlaufender Dichtsteg (90) die beiden geradlinig
verlaufenden Dichtstege (88, 89) verbindet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Dichtmittel (84 bis
89) trapezförmig und/oder halbkreisförmig ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß am unteren, größeren Teil der
achtförmigen Kontur mehrere Ausprägungen (92 bis 94) zum
Zentrieren derselben ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß an einer gedachten Verbindungsgeraden
zwischen den achtförmigen Konturen am unteren Teil einer
Kontur und an deren Rand auf der ein Andrehmotor (10)
abgewandten Seite zum Antriebslager (36) hin ein erhabenes
Anspritzteil (95) zum Toleranzausgleich ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß in den Gehäuseteilen Nuten (81, 82) zur
Aufnahme der Dichtmittel an den Dichtplatten vorgesehen
sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß nach Demontage des Antriebslagers (36)
das Innere der Andrehvorrichtung zugänglich ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dichtplatte (34) beidseitig glatt ist und daß sich
Dichtungen an den Gehäuseteilen befinden.
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