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Anlaßvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen Den Gegenstand der
Er,:ndung bildet eine Anlalivorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen, bei. welcher
ein Zahnrad durch eine Verschiebevorrichtung elastisch längs der Welle des Anlaßmotors
in Eingriff mit einer Maschinenverzahnung bewegt und aus dieser selbsttätig `ausgerückt
wird, wenn die Maz5clUne_ anspringt.
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Von den bekannten Ausführungen dieser Art unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand
dadurch, daß das Anlaßzahnrad eine an sich bekannte Schraubenverbindung mit Totgang
mit der Motorwelle besitzt und mit einer auch mit der Motorwelle in Schraubenverbindung
stehenden Zahnradverschiebevorrichtung zusammenarbeitet, welche das Zahnrad vermöge
des Totgangs in der Verschraubung vor dem Zahneingriff verdreht, falls die Zähne
aufeinandertref6en.
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Mit besonderem Vorteil ist dabei die Einrichtung so getroffen, daß
eine Vorrichtung; vorgesehen. ist, welche den von dem Fahrer bedienbaren Teil selbsttätig
von der Verschiebevorrichtung abschaltet, bevor die Maschine anläuft. Durch die
Erfindung werden vor allem die sonst bei derartigen Vorrichtungen nötigen überlaufkupplunge'
nn entbehrlich ,gemacht, die nur bei sehr sorgfältiger und entsprechend teurer Ausführung
befriedigend arbeiten.
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Außerdem wird gewährleistet, daß das Motorritzel im wesentlichen in
Eingriff mit der Maschinenverzahnung ist, bevor der Motor-Schalter geschlossen wird.
Dadurch werden die Verzahnungen besser geschont.
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In der Zeichnung, welche eine bevorzugte Ausführungsfonn der Erfindung
wiedergibt, bedeuten Abb. i einen teilweisen Längsschnitt einer Anlaßvorrichtung
gemäß der Erfindung, Abb. z einen Schnitt nach der Linie 2-z der Abb. i, Abb.3 die
Draufsicht eines Teils der Vorrichtung, in Richtung des Pfeiles 3 der Abb. i gesehen,
Abb. 4 einen -Schnitt nach der Linie 4-4 der Abb. i, Abb.5 einen teilweisen
Längsschnitt nach der Linie 5-5 der Abb.4, Abb.6 einen Schnitt nach der Linie 6-6
der Abb. 5, Abb.7 eine schematische Darstellung von in Abb. i veranschaulichten
Teilen in dem Augenblick, wo das Motorzahnrad in Eingriffslage zu dem Maschinenzahnrad
gedreht worden ist, Abb. 8 einen Schnitt nach der Linie = 8-8 der Abb.7. Abb. 9
eine teilweise Draufsicht zu Abb.7, in Richtung des Pfeiles 9 gesehen, Abb. i o
und i i Abwicklungen gewisser Teile der Abb. i und 7, wobei die Abb. io diese Teile
in der Normalstellung und Abb. i i die gleichen Teile in der Stellung gemäß Abb.
7 veranschaulicht, Abb. 12 eine der Abb. 7 entsprechende Dar-
Stellung
kurz vor dem Schließen des Motorschalters, Abb.13 eine Darstellung entsprechend
Abb. 12 während dies Andrehvorganges, Ab:b.14 eine Darstellung entsprechend Abb.
13, nachdem die Maschine unter eigener Kraft zu laufen begonnen hat und bevor
der G.ebraucher das Pedal losgelassen hat, Abb. 15 die Draufsicht :eines
Werkstückes aus Metallblech, welches zur Herstellung einer Hülse verwendet wird,
mittels welcher Bewegung von dein Pedal auf den Zahnradverschieber übertragen wird,
Ahb. 16 einen Schnitt durch eine Zahnraddruckscheibe nach der Linie 16-16 der Abb.
i und in doppeltem Maßstabe, Abb. 17 einen Schnitt nach der Linie 17-17 der Abb.
16.
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In der Zeichnung bezeichnet 2o den Feldrahmen eines Elektromotors,
welcher aneigem Zahnradgehäuse 2i befestigt ist. Dieses Gehläuse kann an einem in
der Zeichnung nicht dargestellten Maschinenrahmen befestigt werden. D er Rahmen.
2 o trägt ein i. der Zeichnung nicht dargestelltes Lager für das linke Ende einer
Motorankerwelle 22, die an dem Rahmen 21 ein Lager 23 besitzt. Der Motorstromkreis
wird durch einen Schalter überwacht, welcher elu in Abb. i teilweise dargestelltes
Gehäuse 4 besitzt. Das Gehäuse 4 umschließt Kontakte, von denen einer mittels eines
Schaltstößels 25 bewegt werden kann, der durch .eine Feder 26 gewöhnlich in geöffneter
Schalterstellung gehalten wird. Die Verbindung der Welle 22 mit dem Schwungrad 3o
einer anzulassenden Maschine erfolgt durch ein Zahnrad 3 i und eine Einrichtung,
welche automatisch den, Austritt des Zahnrades 31 ,aus denn Zahnrad 3 o veranlaßt,
wenn die: Maschine an@ä,uft. Diese Einrichtung beruht in bekannter Weise auf der
Anwendung eines Schraubengewindes 32 auf der Welle 22 zum Antrieb, des Zahnrades
3 i. Aus Abb, 4 isst ersichtlich, daß die inneren Schraubengänge 33 des Zahnrades
3 z wesentlich schmäler sind als die Schraubennuten 34 zwischen den Keilen 32 der
Welle z2. Hierdurch entsteht zwischen der Welle und dem Zahnrad eine Totbgangsverhindung.
Gewöhnlich stehen die Gänge des Zahnrades von der Triebseite der Wellengänge ab
und werden mit den Angriffsseiten der Wellengänge in Eingriff gehalten. Diese normale
Beziehung zwischen dem Zahnrad und der Welle wird bei Erläuterung des Zahnradverschiebers
wei. ter unten beschrieben werden.
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Der Zahnradverschieber 3,7 ist ein scheibenartiger Körper, welcher
Innengänge besitzt, die mit den Wellengängen: mit relativ kleinem Totgang zusammenwirken.
Deshalb wird eine Axialbewegung des Verschiebers längs der Welle eine Diehbewegung
des Verschieb.ers zur Folge haben. Die Drehbewegung desVerschiebers wird auf das
Zahnrad 3 i dadurch übertragen, daß dieses mit einem rohrförmigen Ansatz 35 versehen
ist mit einander gegenüberliegenden Aussparungen 36, in die Fortsätze 37« des Verschieb.ers
37 eingreifen. Eine Bewegung des Schiebers 37 in der Achseniichtung nach den Zahnrad
3 i hin wird auf dieses nachgiebig durch eine Feder 38 übertragen, welche die Welle
22 umgibt und zwischen dem Verschieber 37 und dem Zahnrad 31 .sitzt. Falls .sich
die Zähne gegeneinanderlegen, wird das Zahnrad 31 von der r eder 38 nachgiebig gegen
das Zahnrad 30 gedrückt, während sich der Verschieber 37 axial. längs der Welle
weiterbewegt, um das Zahnrad 31 in Zahneingriffsübereinstimmung finit dem Maschinenzahnrad
zu drehen.
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Die Feder 38 wird gewöhnlich gemäß Abb. 5 in einem Zustand des Zusammendrückens
gehalten; die Mittel, welche eine Trennung des Zahnrades von de.n Verschieb:er in
größerem Umfang, als iiz Abb. 5 dargestellt, verhindern, enthalten die Motorwelle
selbst. Die Feder 38 sucht den Verschieber 37 axial nach links und das Zahnrad 31
axial nach rechts zu bewegen. Infolge der von den Vorsprüngen 37R und dem geschlitzten
rohrförmigen Ansatz 36 gebildeten Ve-bindung zwischen. dem Verschieben und dem Zahnrad
kann. eine Längsbewegung zwischen dem Zahnrad und dem Verschieben nur in der Achsenrichtung
der Welle erfolgen, Deshalb wirken die Schraubenteile 32 der Welle zeit den Schraubenkeilen
des Verschiebers und des Zahnrades zusammen, um das Auseinandergehen dieser beiden
Elemente zu begrenzen. Aus Abb. io ist ersichtlich, daß die Feder 3,8 die Schraubengänge
37r' des Verschiebers 37 nur in einer axialen Richtung zu bewegen sucht, bis sie
sich gegen die eine Seite der Gänge 32 legen. Die Feder 38 drückt die Gänge 37 des
Zahnrades in. axialer l'ichtung, bis sie sich gegen die eine Seite der Gänge 32
legen. Die Feder 38 drückt die Gänge 37 des Zahnrades in axialer Richtung, bis sie
sich gegen die Angriffsseiten der Gänge 32 der Welle legen. Es sind deshalb, solange
diese Elemente auf der Welle gelagert sind, keine weiteren Mittel erforderlich,
um das axiale Ausweichen von Anlaßzahnrad und Verschieben zu begrenzen.
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Die Schraubengänge dies Verschiebere 37r' werden nachgiebig gegen
Teile 32a der Wellengänge gedrückt, welche unter einem kleineren Winkel zur Maschinenwelle
geneigt sind wie andere Teile der Gängle. Diese Konstruktion ermöglicht, das Zahnrad
31 an der Welle- 22 derart festzulegen, daß @es nicht nach dem Maschinenzahnrad
30 hin bewegt werden kann, wenn der Verschieben 37 nicht nach
dem
Maschinenzahnrad 3o hin bewegt wird. Aus Abb. i o ist ersichtlich, daß, wenn man
das Zahnrad 31 erfassen und nach rechts ziehen würde, sofort ein Widerstand auftreten
würde, weil der Verschleber und das Zahnrad so verbunden. sind, daß das eine nicht
ohne Bewegung des anderen schraubenförmig bewegt werden kann, und daß eine Schraubenbewegung
der Zahnradgänge 33 längs eines Wellengangteiles von einer Ganghöhe nicht erfolgen
kann, während die Gänge 371, des Verschiebers sich längs eines Wellengangteiles
von anderer Ganghöhe zu bewegen suchen. Es ist mit anderen Worten. klar, daß beim
Versuch, die Zahnradkeile 33 mit Bezug auf Abb. i o längs der Wellengänge 32 nach
rechts zu bewegen, diese Zahnradgänge stramm gegen die Wellengänge gekeilt werden,
weil die Verschiebergänge 37 während ihres Eingriffes mit dem Wellengangteil.32a
eine Drehbewegung des Zahnrades verhindern. Während also der Verschleber 37 in der
Normalstellung bleibt, kann sich das Zahnrad nicht zufällig 1ig in Eingriff mit
dem Maschinenzahnrad verlagern.
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Die mit der Hand bedienbare Vorrichtung für die Bewegung des Zahnradverschiebers
37 besitzt -einen Hebel 40, welcher durch -,ein in der Zeichnung nicht dargestelltes
Pedal bewegt werden kann und auf einem Zapfen 41 drehbar gelagert ist, der gemiäß
Abb. 2 durch eine Mutter 42 an dem Zahnradgehäuse 21 befestigt ist. Der Hebel wird
gewöhnlich in der Stellung gemäß Abb. i durch eine Feder gehalten, deren mittlerer
Teil 43 um den Zapfen 41 ,gewunden ist und deren Enden 44 und 45 sich gegen das
Gehäuse 21 und den Hebel .lo legen. Die- Feder 43 besitzt die Neigung, den Hebel
40 im Uhrzeigersinne zu bewegen. Der Hebel 40 trägt einen Zapfen 44, welcher mit
dem Schalterstößel25 in Eingriff gelangen kann.
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Bewegung wird von dem Hebel 4o auf den Verschieber 37 durch Vorrichtungen
übertragen, welche beim Ankurbeln der Maschine durch die Anlaßvorrichtung abschaltbar
sind. Der Hebel 40 trägt einen Zapfen 50, welcher am unteren Ende des Hebels 40
sitzt und gewöhnlich von der Nut 51 einer Hülse 52 aufgenommen wird, die konzentrisch
auf einer Nabe 53 gelagert ist. Die Nabe 53 trägt Scheiben 54 und 55, welche die
Hülse 52 von der Nabe 53 im Abstand halten. Die Scheibe 54 ist in der --Nahe ihres
Umfanges mit Nuten versehen, welche von der Hülse 52 abstehende Vorsprünge 56 aufnehmen.
Die Relativbewegung zwischen der Hülse 52 und der Scheibe 51 ist deshalb in einer
Richtung nach dem Innern der Hülse oder nach der Scheibe 55 hin begrenzt. Die Scheibe
55 ist gemäß. Abb. 6 mit einem Vorsprung 57 versehen, welcher von einer Öffnung
58 der -Hülse 52 aufgenommen wirrt und sich beim Zusammenbau gegen die Kantenfläche
58a legt. Die Hülse 52 ist mit einwärtsgebogenen Lappen 59 versehen, welche Anschläge
bilden, gegen die sich die Scheibe 55 anlegt. Wenn also die Hülse 52 und die Scheibe
55 zusammengebaut sind, ist die Relativbewegung zwischen ihnen in einer Richtung
begrenzt, so daß die Scheibe 55 nicht nach der Scheibe 54 hin bewegt werden kann,
nachdem sie eingebaut worden ist und sich gegen die Augen 59 und die Kante 58a der
Öffnung 58 der Hülse 52 legt. Die Nabe 53, welche durch rohrförmiges Zusammenlegen
eines flachen Blechstückes entsteht oder von einem Stück Rohr gebildet wird, ist
mit nach außen gebogenen Lappen 6o versehen. Die Nabe 53 ist durch mittlere Öffnungen
der Scheiben 55 und 54 hindurchgeführt, bis sich ihre Lappen 6o gegen die rechte
Fläche der Scheibe 55 legen. Die Nabe 53 kann deshalb nicht weiter durch die Scheiben
5 5 und 54 lündurchbewegt werden. Nachdem die Teile zusammengebaut worden sind,
wird die Stirnkante 61 der Nabe 53 ,gegen die linke Fläche der Scheibe 54- herumgeb;ördelt,
so daß die Hülse 52, die Nabe 53 und die Scheiben 54 und 55 dauernd zusammengehalten
werden. Die Hülse 52 ist vorzugsweise aus dem Werkstück (Abb. 15) gebildet, welches
mit ineinandergreifenden Schwalb:enschwanzfedern und Nuten versehen ist, die das
Werkstück in Zylinderform halten. Die Nut 51 kann als die Verlängerung einer wesentlich
dreieckigen Öffnung 64 angesehen werden, welche besonders durch eine Kante 65 und
eine Kante 66 festgelegt ist, die beide schräg zur Drehachse der Hülse 52 stehen.
Die Kante 65 der fertigen Hülse 52 besitzt einen Winkel von 3 bis 4° zu einer zu
der Achse der Welle 22 senkrechten Ebene, während die Kante 66 unter einem viel
größeren Winkel liegt.
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Um den Reibungseingriff zwischen der Welle 22 und der Hülse 52 zu
vergrößern, ist die Nabe 53, mit welcher die Hülse 52 getrieblich verbunden ist,
mit einer Öffnung 70 versehen, welche einen Knopf 71 aufnimmt. Dieser wird geg'e'n
die Welle 22 nachgiebig durch eine Blattfeder 72 gedrückt, welche den Knopf 71 in
der Öffnung 70 -hält, gleichgültig ob die Nabe 53 auf der Welle _gelagert oder von,
ihr abgenommen ist.
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Wenn das Zahnrad 31 das Maschinenzahnrad 3o antreibt, legt es sich
gegen eine Druckscheibe 8o, welche in Abb. 16 und 17 in doppelter Vergrößerung dargestellt
ist. Diese Scheibe 8o besitzt einen ebenen Tei18 i und einen Umfangsteil82. Der
ebene Teil ist mit einer mittleren Öffnung zur Aufnahme der Schraubenwelle 22 versehen.
Die Teile des
ebenen Teiles 81 zwischen den Nuten 83, welche die
WeUengängc 32 aufnehmen, vermögen sich gegen einen gespaltenen Drahtring 84. zu
legen, welcher von einer Nut 85 der Welle 22 aufgenommen wird. Der Umfangsteil 82
ist mit Vorsprüngen 86 versehen, welche gemäß Abb. i um den Draht 84 herumgebogen
werden, nachdem die Druckscheibe 8o aufgebracht ist. Der Axialschub der Welle wird
auf das Zahnradgehäuse 21 durch eine Flachscheibe 87 übertragen, welche sichgegen
eine bearbeitete Fläche 88 des Gehäuses neben dem linken Ende des Lagers 23 legt.
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Die Wirkungsweise der Anlaßvorrichtung ist die folgende Der Hebel
40 wird in einer dem Uhrzeiger entgegengesetzten Richtung bewegt, so daß sich der
Zapfen 50 längs der Welle 22 nach rechts bewegt und eine Bewegung der Hülse 52 in
der gleichen Richtung veranlaßt, um den Zahnradverschieber 37 nach dem Maschinenzahnrad
3o hin zu bewegen. Während das Zahnrad ü1 Eingriff- mit dem Maschinenzahnrad bewegt
wird und bevor der Motorschalter _gesclilossen wird, wird die die Nut 51 der Hülse
52 festlegende Kante 65 von dem Zapfen 5o erfaßt. Falls die Bewegung des Motorzahnrades
nach rechts gehemmt wird, weil sich seine Zähne vor die Zähne des Mä.schinenzahnrades
legen, bewirkt die weitere Bewegung des Hebels 40 in dem Uhrzeigersinn entgegengesetzter
Richtung, daß sich der Zahnradverschieber 37 in schraubenfärmi,ger Bahn um die Welle
22 bewegt, während das Zahnrad 31 durch die Feder 38 nachgiebig gegen das Maschinenzahnrad
gedrückt wird. Während der Bewegung des Hebels 4o aus der Stellung gemäß Abb. i
in die Stellung gemäß Abb-7 wird das Zahnrad aus der Stellung Abb. 4 in die Stellung
gemäß Abb.8 gedreht, und seine inneren Schraubengänge werden von den Austrittsseiten
der Wellengänge 32 gemäß Abb. io nach den Triebseiten der WellengÄnge gemäß Abb.
i i überführt. Dieses Maß vorläufiger Drehung des Zahnrades reicht aus, um zu veranlassen,
daß seine Zähne derart zu dem Maschinenzahnrad zu liegen konmzen, daß sie in Zahneingriff
treten. können. Die Abb.7 veranschaulicht die Vorrichtung gerade in dem Augenblick,
wo das Motorzahnrad bereitsteht, mit dem Maschinenzahnrad in Eingriff zu treten.
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Die der Abb. 7 entsprechende Abb. i i zeigt, daß die Verschieberkeile
37b erheblich näher als normal nach dem Zahnrad 31 bewegt worden sind. Die Feder
38 ist also in d0121 Augenblick beträchtlich mehr zusammengedrückt, wo das Zahnrad
31 in Eingriffsbereitschaft mit dem Maschinenzahnrad gedreht worden ist. Wenn dieser
Zustand eingetreten ist, wird die Feder 38 freigegiehen, so daß sie das Zahnrad
in Eingriff mit dem Maschinenzahnrad vorbewegen kann. Wenn der Hebel 40 während
dieser unter- Federwirkung erfolgenden Bewegung des Zahnrades fest bliebe, würde
sich das Zahnrad mit der Maschinenverzahnung in Eingriff bewegen, -bis seine Innenkeile
in Berührung mit den Austrittsseiten der Wellengänge sind.- - Zur Zeit, wo der Hebel
40 in die Stellung Abb. 12 bewegt worden ist, gerade bevor der Schalter- geschlossen
wird, hat sich das Zahnrad gedreht, bis seine Gänge 33 von den Antriebsseiten der
Wellenenge 32 erfaßt werden.
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Die weitere Bewegung des Hebels 40 in dem Uhrzeigersinn entgegengesetzter
Richtung aus der Stellung Abb. 12 in die Stellung Abb. 13 bewirkt, daß.. der Zapfen
44 des Hebels 4o den Schalterstößel 25 in die Stromschlußstellung bewegt.
Infolgedessen veranlaßt der Motor die Drehung der Welle 22 und das Zahnrad 31 den
Antrieb des Maschinenzahnrades 3o. Die Drehrichtung der Welle 22 ist, wenn man in
Richtung des Pfeiles 9o der Abb. i von rechts her sieht, rechtssinnig. Während die
Maschine angekurbelt .wird, dreht die Welle 22 die Hülse 52 in der gleichen Richtung,
um die Nut 5 i von dem Zapfen 5o abzuziehen und die schräge Kante 66 mit dem Zapfen
51 in Eingriff zu bringen. Infolge dieses Eingriffes der Kante 66 mit dem Zapfen
5 i während der Drehung der Hülse 52 wird diese aus der Stellung Abb. 12 in die
Stellung Abb. 13 nach links abgelenkt. Infolgedessen wird die Nabe 53 der Hülse
52 von dem Zahnradverschieber 37 zurückgezogen, so daß sich das Zahnrad und sein
Verschieben unbehindert nach links bewegen können, wenn das Zahnrad beim Anlaufen
der Maschine automatisch mit dem Maschinenzahnrad außer Eingriff gebracht wird.
Der automatische Austritt des Motorzahnrades kann infolgedessen unbeschadet des
Zustandes des Hebels 4o stattfinden. Nach dem Anlassen gibt der Gebrauchen den Hebel
40 frei, so daß die Feder 43 ihn in die Stellung gemäß Abb. i zurückbewegen kann.
Bei der Bewegung des Hebels 40 im Uhrzeigersinne nach seiner Normalstellung ;Legt
sich der an ihm sitzende Zapfen 51 gegen die Schrägfläche 66 der Hülse 52, wodurch
diese wieder in die Normalstellung gedreht und die Nut 51 wieder zur Aufnahme des
Zapfens 5o veranlaßt wird. Der Gebrauchen muß also den Hebel 40 in die Normalstellung
zurückgehen lassen, bevor der Anlaßvorgang wiederholt werden kann.
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Während das Motorzahnrad in Ausgriff gelangt, wird es mit erheblicher
Gewalt in schraubenförmiger Bahn außer Eingriff mit dem Maschinenzahnrad geschleudert,
und der
Zahnradverscbieber wird mit dem Zahnrad in wesentlich der
gleichen Bahn bewegt, bis er auf die Hülsennahe 53 trifft. Infolge seines großen
Momentes kann sich das Zahnrad 3 i weiter nach links bewegen, bevor es zur Ruhe
kommt, so daß die Feder 38 etwas über ihren normalen Kompressionszustand hinaus
zusammengedrückt wird. Wenn das Moment des herausgeschleuderten Zahnrades durch
die Kompression der Feder 38 aufgenommen wird, prallt diese zurück, um das Zahnrad
in die Normalstellung gemäß Abb. i o zurückzubewegen. Der Verschieber 37 besitzt
keine Neigung zum Zurückprallen nach dem Auftreffen auf die Nabe 53, weil hinter
ihm das Zahnrad und die zusammengedrückte Feder 38 folgen. In der Normalstellung
des Verschiebers 37 besitzen seine ränge 37 b ein geringes Maß von Totgang mit Bezug
auf die Wellengänge 32. .Wenn deshalb der Verschieber 37 in die Normalstellung zurückbewegt
wird, können seine Gänge 37b von den Zahnradgängen 371' mit Sicherheit so
weit zurückweichen, daß sie mit den Teilen 32« der Wellengänge in. Eingriff gelangen,
welche unter einem anderen Winkel als die übrigen Teile der Wellenkeile gegen die
Wellenachse geneigt sind. Es muß also ein so großer Totgang vorhanden sein, daß
sich die Verschi:ebergänge 37b von der Übergangsstelle der Wellengangteile 32a mit
Tei,ten rechts davon um eine wesentliche Entfernung nach links bewegen können. Die
Anordnung ermö:blicht deshalb, daß zwischen den Verschiebergangteiien 37b und den
Wellengangteilen 32a stets ein solches Zusammenwirken stattfindet, daß das Zahnrad
3 i an der Welle festgelegt wird, bis es infolge einer Bewegung des Verschiebere
37 nach rechts freigegeben wird.