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Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine
Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem auf einer Antriebswelle eines
Andrehmotors dreh- und verschiebbar gelagerten Andrehritzel, das über eine Zahnkupplung
mit einem auf der Antriebswelle angeordneten Mitnehmer in Wirkverbindung steht,
an welchem ein Einspurhebel angreift, der mit einem Anlaßmagne.tschalter gekoppelt
ist.
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Es ist bereits eine Andrehvorrichtung bekannt geworden, bei der die
Zahnkupplung so ausgebildet ist, daß beim Andreh-Vorgang der von der Antriebswelle
über den Mitnehmer angetriebene Kupplungsteil das Andrehritzel schlupflos mitnimmt.
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Ist die Brennkraftmaschine angesprungen und dreht sich das Andrehritzel
schneller als die Antriebswelle, so wird der Kupplungsteil unter der Wirkung der
vom Andrehritzel über die Rückenflanken der sägezahnförmigen Kupplungszähne auf
den Kupplungsteil ausgeübten Axialkraft vom Andrehritzel weggedrückt, so daß die
Kupplungszähne außer Eingriff kommen. Eine zwischen Kupplungsteil und Mitnehmer
angeordnete Fliehlcrafttrenneinrichtung, die aus zwei mit den Schrägflächen aneinanderliegenden
Keilstücken besteht, unterstützt die Trennwirkung der Kupplungszähne.
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Bei dieser bekannten Andrehvorrichtung ist von Nachteil, daß in einem
größeren Drehzahlbereich nahe der Überholdrehzahl des Andrehritzels die sich trennenden
Kupplungszähne längere Zeit aneinanderreiben. Dadurch ist insbesondere bei angesprungener
aber zunächst noch unrund laufender Brennkraftmaschine eine starke Geräuschbildung
und ein beträchtlicher Verschleiß der Zahnflanken zu beobachten. Darüberhinaus ist
die Andrehvorrichtung kompliziert, teuer und benötigt verhältnismäßig viel Platz
zum Einbau. Der vorhandene Einbauraum wird jedoch immer mehr eingeschränkt durch
den Einbau weiterer Aggregate.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Andrehvorrichtung
für Brennkraftmaschinen zu schaffen, die einen Schubtrieb und eine Zahnkupplung
in vereinfachter, d. h.
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preiswerterer Bauart mit geringem Platzbedarf aufweist und die Verwendung
eines normalem Anlaßmagnetschalters ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Zahnkupplung
auf einer mit dem Andrehritzel fest verbundenen Lagerhülse angeordnet ist, wobei
ein erster Kupplungsteil
auf einem Steilgewindeabschnitt der Lagerhülse
sitzt und ein zweiter Kupplungsteil über eine Stift-Schlitz-Verbindung mit dem Mitnehmer
gekoppelt ist, welcher auf einem Geradverzahnungsabschnitt der Antriebswelle sitzt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Mitnehmer hülsenförmig
ausgebildet und greift über die Zahnkupplung.
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Im Mitnehmer sind außerdem schraubenlinienförmige Schlitze ausgebildet,
in denen je ein im zweiten Kupplungsteil radial angeordneter Stift geführt ist,
während auf dem Mitnehmer ein Anschlagring als Endanschlag der Stift-Schlitz-Verbindung
sitzt, an den eine auf dem Mitnehmer angeordnete Einspurfeder die Stifte zu drücken
sucht.
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Zum Begrenzen der Verschiebung der Zahnkupplung auf den Mitnehmer
zu und zum Dämpfen von Einspurschlägen ist vorteilhafterweise im Mitnehmer ein Dämpfungsring
angeordnet.
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Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung ist die Anordnung
des Andrehritzels, welche ein schnelles Ausbauen des Andrehritzels ermöglicht, ohne
die gesamte Andrehvorrichtung auseinanderbauen zu müssen, und obendrein die Konstruktion
einer freiausstoßenden Andrehvorrichtung ermöglicht. Das wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß eine Rückstellfeder auf der Antriebswelle sitzt, mit einem Ende an
einer Ringschulter des Andrehritzels anliegt und sich mit ihrem anderen Ende an
einem auf der Antriebswelle angeordneten Haltering abstützt.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
den übrigen Unteransprüchen und der Zeichnung. Sie zeigt eine als Schubtrieb ausgebildete
Andrehvorrichtung im Längsschnitt.
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Die Andrehvorrichtung ist mit einem Schubtrieb versehen und hat einen
Andrehmotor 1 mit einem Anker 2, der auf einer Antriebswelle 3 angeordnet ist. Die
Antriebswelle 3 ist in einem Zwischenlager 4 drehbar aufgenommen, welches zwischen
einem Motorgehäuse 5 und einem Getriebegehäuse 6 angeordnet ist. Die Gehäuse 5 und
6 sowie das Zwischenlager 4 sind durch Zuganker 7 miteinander befestigt.
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Im Zwischenlager 4 ist zur Aufnahme der Antriebswelle 3 ein Gleitlager
8 angeordnet. Außerdem ist zwischen dem Zwischenlager 4 und einem Bund 9 der Antriebswelle
3 ein Längslage 10 untergebracht, das axiale Belastungen der Andrehvorrichtung auffängt.
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Die Antriebswelle 3 ist mit einem Geradverzahnungsabschnitt 11 versehen,
mit dem ein auf der Antriebswelle 3 angeordneter Mitnehmer 12 in Zahneingriff steht.
Der Mitnehmer 12 hat eine ringförmige Ausnehmung 13, in der ein Einrückhebel 14
mit gabelförmigem Ende angelenkt ist. Der Einrückhebel 14 ist auf einem Bolzen 15
drehbar gelagert, welcher im Getriebegehäuse 6 befestigt ist. Das andere Ende des
Einrückhebels 14 ist an einem Anlaßmagnetschalter 16 geführt, dessen nicht näher
dargestellter Magnetanker durch eine ebenfalls nicht dargestellte Rückführfeder
des Magnetankers in seiner Ruhestellung gehalten ist.
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Der Mitnehmer 12 hat einen hülsenförmigen Ansatz 18, in dem schraubenlinienförmige
Schlitze 19 ausgebildet sind. Die Schlitze 19 sind gleichmäßig verteilt auf dem
Mitnehmer 12, 18 angeordnet. In einer Ringnut 20 nahe dem offenen Ende des Mitnehmers
12, 18 ist ein Anschlagring 21 eingelegt.
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Auf der Antriebswelle 3 sind zwei weitere Gleitlager 22 und 23 angeordnet,
auf denen eine mit einem Andrehritzel 24 einstückig verbundene Lagerhülse 25 angeordnet
ist. Die Antriebswelle 3 erstreckt sich durch die Lagerhülse 25 und
ragt
durch das Andrehritzel 24. Auf dem Endabschnitt der Antriebswelle 3 ist ein Anschlagring
26 angeordnet. Am Anschlagring 26 stützt sich eine die Antriebswelle 3 umgebende
Rückstellfeder 27 mit einem Ende ab. Das andere Ende der Rückstellfeder 27 liegt
an einer Innenringschulter 28 der Lagerhülse 25 an. Das den Anschlagring 26 tragende
Ende der Antriebswelle 3 ragt so weit aus dem Andrehritzel 24 heraus, daß das Andrehritzel
24 bei seiner Axialbewegung auf der Antriebswelle 3 voll in einen Zahnkranz 29 einer
nicht dargestellten Brennkraftmaschine einspuren kann. Die Lagerhülse 25 ist außerdem
in einem Lager 30 des Getriebegehäuses 6 dreh- und verschiebbar gelagert.
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Die Lagerhülse 25 ragt in den hülsenförmigen Ansatz 18 des Mitnehmers
12. Auf dem Endabschnitt der Lagerhülse 25 ist ein Steilgewindeabschnitt 31 ausgebildet,
an den sich ein Absatz 32 anschließt. Auf dem ritzelseitigen Ende des Absatzes 32
sitzt ein Ausgleichring 33. Auf dem Steilgewindeabschnitt 31 der Lagerhülse 25 ist
ein erster Zahnkupplungsteil 34 verschraubbar angeordnet. Der Zahnkupplungsteil
34 ist an seiner ritzelseitigen Stirnseite mit Zähnen in Sägezahnform versehen.
Sie bilden mit Zähnen an der dem Zahnkupplungsteil 34 zugewandten Stirnseite eines
zweiten Zahnkupplungsteiles 35 eine Verzahnung 36 der Zahnkupplung. Der zweite Zahnkupplungsteil
35 ist auf dem Absatz 32 dreh- und verschiebbar gelagert. Eine Druckfeder 37 stützt
sich im Mitnehmer 12 ab und sucht die Zähne 36 der Zahnkupplung in Eingriff zu halten.
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Im zweiten Kupplungsteil 35 sind in gleichem Abstand Mitnehmerstifte
38 radial angeordnet, die in den schraubenlinienförmigen Schlitzen 19 des Mitnehmers
12, 18 geführt sind. Auf dem Ansatz 18 des Mitnehmers 12 ist eine Einspurfeder 39
angeordnet. Ihre Enden sind an Sitzringen 40 und 41
aufgenommen.
Der Sitzring 40 wird dabei an die Mitnehmerstifte 38 gedrückt, während der Sitzring
41 an einem Bund 42 des Mitnehmers 12 anlieg. In der der Zahnkupplung zugewandten
Stirnseite des Mitnehmers 12 ist in einer ringförmigen Vertiefung ein Dämpfungsring
43 untergebracht, der wiederum mit einem Anschlagring 44 versehen ist.
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Das Zwischenlager 4 trägt an seiner dem Mitnehmer 12 zugekehrten Stirnseite
eine Bremsauflage 45, die als Auslaufbremse für den Mitnehmer 12 dient.
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In der in der'Zeichnung dargestellten Ruhelage des Schubtriebes ist
der Mitnehmer 12 durch den Einfluß der Rückstellfeder 27 und die nicht dargestellte
Rückführfeder des Magnetankers an die Bremsauflage 45 des Zwischenlagers 4 gedrückt.
Dabei liegt die Lagerhülse 25 mit dem Ausgleichring 33 am Kupplungsteil 35, während
die Druckfeder 37 die Kupplungsteile 34 und 35 in Zahneingriff hält, Durch die Einspurfeder
39 sind die Mitnehmerstifte 38 an den Anschlagring 21 gedrückt, so daß der Mitnehmer
12 gegenüber dem Kupplungsteil 35 seine entfernteste Lage einnimmt.
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Zum Andrehen der Brennkraftmaschine wird über einen nicht dargestellten
Anlaßschalter der Anlaßmagnetschalter 16 an eine ebenfalls nicht dargestellte Stromquelle
angeschloss-en.
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Der Anlaßmagnetschalter 16 betätigt dann über seinen Magnetanker den
Einspurhebel 14, wobei der Einspurhebel 14 im Uhrzeigersinn um den Bolzen 15 entgegen
der Kraft der nicht dargestellten Rückführfeder des Magnetankers geschwenkt wird.
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Der Einspurhebel 14 schiebt gleichzeitig den Mitnehmer 12 auf dem
Geradverzahnungsabschnitt 11 in Richtung auf den Zahnkranz 29 vor. Diese Schubbewegung
wird durch die Einspurfeder 39 auf die Mitnehmerstifte 38 und somit über den Kupplungsteil
35 auf die Lagerhülse-25 mit dem Andrehritzel 24 übertragen. Das Andrehritzel 24
spurt vor. Trifft es in Zahn-auf-Lücke-Stellung an den Zahnkranz 29, kann es in
den Zahnkranz 29
einspuren. Ist das Andrehritzel 24 etwa zu zwei
Drittel in den Zahnkranz 29 eingespurt, dann schließt der Anlaßmagnetschalter 16
seinen Hauptstromkontakt, über. den nunmehr der. Andrehmotor 1 an die Stromquelle
angeschlossen ist.
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Die Antriebswelle beginnt sich zu drehen und dreht über den Geradverzahnungsabschnitt
11 den Mitnehmer 12 mit.
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Desgleichen wird vom Mitnehmer 12 über die Mitnehmerstifte 38 der
Kupplungsteil 35 mitgedreht, welcher mit dem Kupplungsteil 34 in Zahneingriff gehalten
ist. Dabei schraubt der Kupplungsteil 34 über den Steilgewindeabschnitt 31 die Lagerhülse
25 mit dem Andrehritzel 24 weiter vor, so daß das Andrehritzel 24 voll in den Zahnkranz
29 einsparen und die Brennkraftmaschine andrehen kann.
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Trifft beim Vorspuren das Andrehritzel 24 in Zahn-auf-Zahn-Stellung
auf den Zahnkranz, dann können sich das Andrehritzel 24 sowie die Lagerhülse 25
mit den Zahnkupplungsteilen 34 und 35 nicht weiter auf den Zahnkranz 29 zu bewegen.
Der Einspurhebel 14 schwenkt jedoch unter dem Einfluß des Anlaßmagnetschalters 16
noch weiter im Uhrzeigersinn und schiebt den Mitnehmer 12 gegen die Kupplungsteile
34 und 35 vor. Dabei wird die Einspurfeder 39 gespannt desgleichen die die Kupplungsteile
34 und 35 in Zahneingriff haltende Druckfeder 37. Außerdem dreht dabei der Mitnehmer
12 über die Stift-Schlitzverbindung 38, 19, die Zahnkupplung 34, 35 und die Lagerhülse
25 das Andrehritzel 24 am Zahnkranz 29 in die nächste Zahn-Lücke-Stellung.
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Durch die Kraft der Einspurfeder 39 wird dann das Andrehritzel 24
ebenfalls in den Zahnkranz 29 eingespurt. Wiederum wird bei etwa zu zwei Drittel
eingespurtem Andrehritzel 24 der Hauptkontakt des Anlaßmagnetschalters 16 geschlossen.
Das Andrehritzel 24 spurt wie oben beschrieben mit Hilfe des Andrehmotors 1 voll
ein, so daß der Kraftschluß zwischen Antriebswelle 3 und Andrehritzel 24 hergestellt
ist und die Brennkraftmaschine angedreht wird.
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Wenn das Andrehritzel 24 vorspurt, wird außerdem die Rückstellfeder
27 gespannt.
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Läuft die Brennkraftmaschine an, dann dreht der Zahnkranz 29 das Andrehritzel
24 schneller als die Antriebswelle 3. Dabei wird der Kupplungsteil 34 auf dem Steilgewindeabschnitt
31 entgegen der Kraft der Druckfeder 37 aus dem Zahneingriff geschraubt, während
der Kupplungsteil 35 von der Einspurfeder 39 in axiaier Richtung über den Ausgleichring
33 an die Lagerhülse 25 gedrückt bleibt. Dabei öffnet sich die Verzahnung 36, ohne
daß das geräuschvolle Ratschen der Zähne der beiden Kupplungsteile 34 und 35 entsteht.
Der Kraftschluß zwischen Antriebswelle 3 und Andrehritzel 24 ist unterbrochen, und
der Andrehmotor 1 kann ni.cht auf unzulässig hohe Drehzahlen gebracht werden.
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Läuft die Brennkraftmaschine noch unrund, so daß der Zahnkranz 29
noch in den Drehzahlbereich zum Andrehen kurzzeitig zurückfällt, dann wird der Kupplungsteil
34 unter dem Einfluß der Druckfeder 37 wieder auf dem Steilgewindeabschnitt 31 vorgespurt,
die Kupplungszähne kommen erneut in Angriff.
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Somit ist erneut der Kraftschluß -zwischen Antriebswelle 3 und Andrehritzel
24 hergestellt, so daß der Antriebsmotor 1 über das Andrehritzel 24 die Brennkraftmaschine
andreht.
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Ist die Brennkraftmaschine angelaufen, dann wird der nicht dargestellte
Anlaßschalter geöffnet, so daß der Anlaßmagnetschalter 16 von der Stromquelle getrennt
ist. Der ebenfalls nicht dargestellte Magnetanker des Anlaßmagnetschalters 16 kehrt
unter dem Einfluß seiner Rückführfeder in seine Ruhestellung zurück. Dabei wird
der Einspurhebel 14 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt. Die Rückstellfeder 27
drückt gleichzeitig das Andrehritzel 24 aus dem Zahnkranz 29. Da es schneller zur
Ruhe kommt als die mit dem Mitnehmer 12
über die Geradverzahnung
11 verbundene Antriebswelle 3 des Andrehmotors 1, bleibt der Kupplungsteil 34 mit
dem Kupplungsteil 35 unter dem Einfluß der Druckfeder 37 und dem Steilgewinde 31
in Zahneingriff. Der Schubtrieb gelangt wieder in die obenbeschriebene Ruhestellung,
in der der Mitnehmer 12 an die Bremsauflage 45 gedrückt ist. Die Bremsauflage 45
wirkt als Auslauibremse, die den Andrehmotor 1 mit dem Mitnehmer 12 schneller zum
Stillstand kommen läßt.