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Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen Den Gegenstand der Erfindung
bildet ein Anlasser für Brennkraftmaschinen mit einem motorisch gedrehten Ritzel,
das in das Kraftmaschinenzahnrad vom Fahrer mittels eines Gestänges durch ein auch
den Motorschalter steuerndes Stellglied mittels einer zwischengeschalteten Feder
einrückbar ist und vor dem Andrehen selbsttätig vom Gestänge entkuppelt wird, um
ohne Rücksicht auf die Lage des Stellgliedes leicht selbsttätig ausgerückt zu werden,
wenn die Kraftmaschine anspringt.
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Bei den bekannten Ausführungen dieser Art wird das beim stirnseitigen
Aufeinandertreffen der Zähne des Ritzels und Maschinenzalinrades zwecks Einrückens
des Ritzels erforderliche Weiterdrehen des Ritzels durch den Andrehmotor bewirkt.
Dies ist bei den Anlagen unbedenklich, bei denen das Maschinenzahnrad aus Stahl
besteht, ist aber dann nachteilig, wenn dieses Zahnrad nur aus Gußeisen ist, weil
in diesem Falle das Ritzel vor voller Einrückung Späne von dem Zahnrade abtrennt.
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Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil dadurch, daß die erwähnte
Weiterdrehung des Ritzels durch die Kraft des Fahrers mittels des zum Einrücken
benutzten Stellgliedes bewirkt wird, bevor dieses den Motorschalter schließt.
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In der Zeichnung, welche eine beispiels-,veise Form der Erfindung
wiedergibt, bedeutet Abb. r einen teilweisen Längsschnitt durch den Anlasser gemäß
der Erfindung, wobei sich der Apparat in der Normalstellung befindet.
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Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-a der Abb. i, Abb. 3 einen Schnitt
nach der Linie 3-3 der Abb. ?, Abb. 3a einen Teilschnitt zur Erläuterung einer Einzelheit,
Abb. .l. eine schematische Seitenansicht, wobei gewisse Teile des Anlassers in dem
Augenblick vor Herstellung der Eingriffsausrichtung des Motorzahnrades zu der Maschinenverzahnung
dargestellt sind, Abb. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Abb. .1, Abb. 6 eine
schematische Seitenansicht, in dem Augenblick, wo sich das Anlaßzahnrad in Eingriff
mit der Maschinenverzahnung bewegt hat, und gerade, bevor der Motorschalter geschlossen
«-orden ist, Abb. 7 die Draufsicht eines Werkstückes aus Metallblech, welches zu
einem zylindrischen Körper umgewandelt wird, welcher das Zwischenelement zwischen
dem von Hand angetriebenen Element der Vorrichtung und der Hülse bildet, welche
die Triebverbindung zwischen dem Zahnrad und der mit Schraubenkeilen versehenen
Welle schafft, Abb. 8 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung in der beim
Ankurbeln der Maschine eingenommenen Stellung,
Abb. 9 einen Schnitt
nach der Linie 9-9 der Abb. 8, Abb. io eine schematische Seitenansicht der Teile,
nachdem das Anlaßzahnrad aus der Maschinenverzahnung herausbewegt und bevor der
von Hand bedienbare Teil losgelassen worden ist.
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In der Zeichnung bezeichnet 2o eine Tragkonsole und ein Zahnradgehäuse,
mittels dessen der Anlasser an dem Rahmen einer in der Zeichnung nicht dargestellten,
sondern lediglich durch eine Schwungradverzahnung 21 angedeuteten Maschine befestigt
werden kann. Der Rahmen 2o trägt einen Motorfeldrahmen 22 und eine Ankerwelle 23,
welche in einem Lager 24 der Konsole 2o, in einem nicht -dargestellten Lager des
Teiles 2o und in einem nicht dargestellten Lager des Teiles 22 gelagert ist. Ein
Motorzahnrad 25 kann längs eines glatten Teiles 26 in und außer Eingriff mit der
Schwungradverzahnung 2i der Maschine geschoben werden. Die Bewegung des Zahnrades
nach rechts in Eingriff mit der Maschinenverzahnung wird durch einen Anschlag begrenzt,
der von einem geschlitzten Drahtring 27 gebildet wird, welcher in einer Nut
28 der Welle 23 sitzt. Der Axialschub der Welle 23 nach rechts wird von einer Druckscheibe
29 aufgenommen, welche sich gegen eine bearbeitete Fläche des Teiles 2o legt.
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Von der Welle 23 wird Bewegung auf das Zahnrad 25 durch eine Hülse
3o übertragen, welche mit den Schraubenkeilen 31 der Welle 23 in Gewindeeingriff
steht. Die Hülse 30 ist mit inneren geraden Keilen 32 versehen, welche mit
geraden Längsteilen 33 an der Außenseite der Nabe des Zahnrades 25 getrieblich verbunden
sind. Die Triebverbindung zwischen der Hülse und dem Zahnrad ermöglicht also eine
relative Längsbewegung zwischen diesen Elementen. Eine Feder 34 sitzt zwischen der
Nabe des Zahnrades 25 und einer inneren Schulter 35 der Hülse 30 und sucht das Zahnrad
von der Hülse wegzubewegen. Diese Bewegung wird aber durch einen geschlitzten Drahtring
36 begrenzt, welcher in einer Nut der Zahnradnabe sitzt und sich gegen die Innenfiächen37
der Innenkeile 32 der Hülse legt. Die Hülse 30 ist mit Löchern 38 versehen,
durch welche geeignete Werkzeuge eingeführt und gehandhabt werden können, um den
Ring 36 zu halten, während er über die Zahnradnabe gespreizt wird, so daß er in
die Nut der Zahnradnabe eintritt, und um den Ring 36 von dem Zahnrad zu entfernen,
so daß dieses von der Hülse entfernt werden kann. Die innere Ringnut 39 der Hülse
schafft Spielraum für den Eintritt und die Entfernung des Ringes 36 aus der Nut
der Zahnradnabe. Der mit der Hand bewegte Mechanismus, mittels dessen die Hülse
30 und das Zahnrad 25 nach der Maschinenverzahnung 21 hin bewegt werden können,
besitzt einen mit der Hand angetriebenen Hebel 4o, der mittels einer Nabe 41 drehbar
auf einem Bolzen 42 gelagert ist. Der Bolzen sitzt an dem Zahnradgehäuse 2o, und
der Hebel 40 trägt einen Zapfen oder Stift 43, welcher in der Längsrichtung der
Welle 23 bewegt werden kann. Die Vorrichtung besitzt ferner ein Zwischenglied, um
Bewegung von dem Hebel 4o auf die Hülse 30 zu übertragen. Dieses Bewegungsübertragungsglied
besitzt eine Scheibe 44, deren Flansch 45 längs der Welle 23 verschiebbar ist und
mit dem Ende der Hülse 30 in Anlage gelangen kann, um die Hülse nach der Maschinenverzahnung
hin zu stoßen. Die Scheibe 44 bildet einen Träger für das eine Ende einer Hülse
oder Röhre 46, welche dadurch entstanden ist, daß man das Werkstück 47 (Abb. 7)
in Zylinderform biegt und die aneinanderstoßenden Kanten 48-49 mittels einer Schwalbenschwanzverbindung
50, 51 schließt.
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Das Werkstück47 besitzt Augen 52, welche nach Biegung des Werkstückes
in Zylinderform in Nuten am Außenumfang der Scheibe 44 treten und bei 52Q gegen
die Scheibe 44 abgebogen werden. Das rechte Ende der Hülse 46 ruht dadurch auf der
Hülse 3o, daß man die Hülse 46 mit einer gebogenen Reibplatte 53 versieht, welche
vorzugsweise auf die Innenseite der Röhre punktgeschweißt ist und eine Dicke besitzt,
die annähernd gleich ist der Breite des Ringraumes zwischen der Hülse und der Röhre,
wenn diese Teile konzentrisch gelagert sind. Die Wand der Röhre gegenüber der Reibplatte
trägt eine StÖßelführungshülse 54 zur Führung eines Stößels 54, welcher durch eine
Feder 56 gegen die Hülse 30 getrieben wird. Der Stößel 55 vermag auf den
zylindrischen Umfang der Hülse 3o zu drücken, er drückt aber nicht gegen den Boden
einer Ringnut 57 der Hülse 30.
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Der Hebel 40 wird durch ein Pedal 6o angetrieben, welches durch das
Bodenbrett 61 des Fahrzeuges hindurchragt, der Hebel 4o wird gewöhnlich in der in
Abb. i veranschaulichten Stellung durch eine Feder 62 gehalten, welche sich innerhalb
einer Ausnehmung 63 des Gehäuses 2o auszudehnen und zusammenzuziehen vermag und
einen Stößel 64 gegen den Hebel 4o drückt, so daß der Stift 43 nach links gedrückt
wird. Der Stift 43 sitzt in einer Öffnung 65 der Röhre 46. Diese Öffnung ist im
wesentlichen von dreieckiger Gestalt, enthält aber eine Nut, die durch Kanten 67,
68, 69 festgelegt wird. Gewöhnlich drückt die Feder 62 den Stift 43 gemäß Abb. i
gegen die Kante 68, so daß der
Flansch 45 des Bundes 44 gegen eine
schwebende Bremsplatte 70 und die Platte 70 gegen eine Korkscheibe
71 gedrückt wird, welche die Welle 23 umgibt. Die frei bewegliche Scheibe ; i legt
sich gegen eine Platte 72, welche an der Welle 23 befestigt ist. Auf diese Weise
bewirkt die Feder 62 den Rückgang des von Hand oder durch das Pedal angetriebenen
Hebels 40 in die Normalstellung und das Anlegen einer Bremse, um den Anker 23 des
Anlaßmotors nach einem Anlaßvorgang schnell zur Ruhe zu bringen. Dieses Merkmal
ist von Vorteil, falls die Maschine falsch anspringt, d. h. es bewirkt, daß das
Zahnrad außer Eingriff mit der Schwungradverzahnung gelangt und nicht weiter unter
eigener Kraft angetrieben wird. Die Bremse bringt den Motor schnell zur Ruhe, so
daß der Gebraucher den Anlaßvorgang sofort wiederholen kann und nicht eine gewisse
Zeit lang warten muß, bis das Zahnrad zur Ruhe kommt, bevor er es wieder in Eingriff
mit der Maschinenverzahnung bewegt.
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Der Schalter, welcher den Anlaßmotor zur Tätigkeit v eranlaßt, sitzt
in einem Gehäuse 8o, welches durch Schrauben 81 an den Motorfeldrahmen befestigt
ist. Er wird durch einen Stößel 82 gesteuert, welcher gewöhnlich durch eine Feder
83 in geöffneter Schaltstellung gehalten wird. Der Stößel 82 liegt in der
Bahn eines an dem Hebel 4o befestigten Zapfens 84, welcher gemäß Abb. i von dem
Kopf des Stößels 8a so weit abliegt, daß er von dem mit der Hand betriebenen Hebel
bewegt werden kann, um das Motorzahnrad mit der Maschinenverzahnung in Eingriff
zu bringen, bevor der Motorschalter geschlossen wird.
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Die Wirkungsweise des neuen Anlassers ist die folgende: Um die Maschine
anzulassen, drückt der Gebraucher auf die Pedalstange 6o, so daß der Hebel 4o entgegen
dem Uhrzeigersinn gedreht und der Stift 43 in Eingriff mit dem Kantenteil 67 der
Röhre 46 bewegt wird. Bei weiterer Bewegung des Hebels 40 in dieser Richtung stößt
die Röhre 4o den Bund 44 gegen die Hülse 30, so daß diese mit Bezug auf die Welle
23 in schraubenförmiger Bahn bewegt wird. Da die Feder 34 Längsbewegung von der
Hülse 3o auf das Zahnrad 25 überträgt, bewegt sich dieses gleichfalls in einer schraubenförmigen
Bahn nach der Maschinenverzahnung 2i hin. Infolge der Mitnahmewirkung der Reibung
zwischen der Hülse 30 und der Röhre 46 hat die Röhre 46 ein Bestreben, sich
in schraubenförmiger Bahn zu bewegen, sie ist aber hierzu nicht frei, weil der Kantenteil
69, welcher die Nut 66 der Röhre 46 festlegt, sich nach unten gegen den Stift 43
legt. Der Stift 43 bleibt deshalb in der Nut 66, bis der Ankurbelvorgang beginnt.
Wenn das Zahnrad nicht sofort in die Eingriffslage mit Bezug auf die Maschinenverzahnung
2 1 durch diese schraubenförmige Bewegung gebracht wird, sondern sich seine Zähne
vor die Zähne der Maschinenverzahnung legen, so wird die Hülse 3o bei Weiterbewegung
des Hebels 4o in dein Uhrzeigersinn entgegengesetzter Richtung weiter in einer schraubenförrnigen
Bahn bewegt und Zusammendrückung der Feder 3.1 und während das Zahnrad 25 einfach
in Einkämmlage mit Bezug auf die Maschinenverzahnung gedreht wird. Infolge der von
der Feder34. gebildeten nachgiebigenVerbindung, infolge welcher das Zahnrad 25 nachgiebig
gegen die Stirnflächen der Zähne des Zahnrades 21 gedrückt wird, kann sich das Zahnrad
25 frei längs des Wellenteiles 26 bewegen und sich allen Unregelmäßigkeiten
in den Stirnflächen der beiderseitigen Zähne anpassen, welche ein Zurückholen des
Anlaßzahnrades von der Schwungradverzahnung erforderlich machen würde, bevor das
Zahnrad zum Eingriff tnit der Schwungradverzahnung ausgerichtet «-erden kann. Wenn
das Zahnrad in Einkämmbeziehung ztt der Verzahnung 21 gedreht ist, wird die Feder
34 freigegeben, so daß sie das Zahnrad 2; in Fingriff mit der Maschinenverzahnung
bewegt. Die Abb.4 und 5 veranschaulichen Stellungen des Anlaßmechanismus unmittelbar
bevor das Zahnrad in die Maschinenverzahnung einkämmt. Die Hülse 30 hat sich hierbei
längsweise mit Bezug auf das Zahnrad 25 bewegt und die Feder 34 ist zusammengedrückt
worden. Die Abb. 6 veranschaulicht Stellungen des Anlaßmechanismus nach Auslösung
der Feder 34, so daß das Zahnrad 25 in Eingriff mit dem Zahnrad 21 bewegt wird.
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Wie weiter oben erwähnt, kann der -,#\totorschalter nicht geschlossen
werden, bevor nicht das Zahnrad 25 in Eingriff mit der Maschinenverzahnung getreten
ist. Nachdem die Vorrichtung in die Stellung gemäß Ahb.c; gebracht worden ist, kann
der Motorschalter durch eine Pedalbewegung geschlossen werden, infolge welcher der
Zapfen 84 den Stößel 82 in die Schalterschließstellung bewegt. Der Ankurbelvorgang
beginnt nunmehr. Die Welle 23 wird, mit Bezug auf den Pfeil go (Abb. 8), im Uhrzeigersinn
oder in Richtung des Pfeiles 9i gedreht, um eine mit Bezug auf die Vorderseite der
Maschine (Abb. 8, Pfeil 92) rechtssinnige Drehung des Schwungradzahnrades zu veranlassen.
Infolge des Längsschubes nach rechts zwischen den Keilen 3 1 der Welle 23
und den Innenkeilen der Hülse 30 wird die Hülse 30 nach rechts bewegt,
bis sie sich gegen die Hinterseiten der Zähne des Zahnrades 25 legt,
worauf
das Zahnrad 25 gegen den Anschlagring 27 getrieben wird und die Drehung des Zahnrades
21 veranlaßt. Während die Maschine angekurbelt wird, wird das Rohr 46 aus der Stellung
Abb.6 in die Stellung Abb. 8 bewegt. Diese relative Bewegung zwischen der Hülse
46 und dem Stift 43 und der Hülse 3o erfolgt infolge des Reibungszuges zwischen
der Hülse 30 und der Röhre 46, welcher letzterer in Richtung des Pfeiles
9i zu drehen sucht. Da sich die Röhre 46- in dieser Richtung frei drehen kann, bewegt
sie ihren Mutenteil 66 und infolgedessen den Teil 67 von dem Stift 43 weg und ihre
schräge Kante 93 der Öffnung 65 gegen den Stift 43. Die Hülse 46 bewegt sich daraufhin
infolge der Leitwirkung zwischen der Kante 93 und dem Stift 43 längsweise nach links.
Die Teile befinden sich dann in den Stellungen gemäß Abb. 8 und 9, bevor 'die Maschine
unter eigener Kraft zu laufen beginnt.
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Wenn die Maschine unter eigener Kraft zu laufen beginnt, wird die
Hülse 3o aus der Stellung Abb. 9 in die Stellung Abb. io bewegt, weil die Schwungradverzahnung2i
das Zahnrad schneller anzutreiben sucht, als die Welle 23 es drehen kann. Wenn dies
geschieht, findet eine Umkehr des Schubes zwischen den Schraubenkeilen der Hülse
und der Welle statt, welche die Hülse 30 in die Stellung gemäß Abb. io nach
links zu bewegen sucht. Dieser gleiche Vorgang bewirkt, daß das Zahnrad 25 von der
Maschinenverzahnung 21 zurückgezogen wird. Eine Bewegung des Zahnrades und der Hülse
nach links kann erfolgen, auch wenn der Gebraucher das Pedal 4o nicht loslassen
sollte. Während der Ankurbelung haben sich die Röhre46 und der Flansch 44 soweit
bewegt, daß eine Bahn für die Entkämmungsbewegung der Hülse und des Zahnrades freigegeben
wird. Nachdem die Maschine begonnen hat, unter eigener Kraft zu laufen, und bevor
das Pedal 6o losgelassen wird, befindet sich der Anlaßmechanismus in der Stellung
Abb. io. Bevor der Anlaßvorgang wiederholt werden kann, muß der Gebraucher das Pedal
6o loslassen, so daß die Nut 66 den Stift 43 des Hebels 4o wieder aufnehmen kann.
Während des Rückganges des Hebels 40 unter der Einwirkung der Feder 62 wird die
Röhre 4.6 infolge der Führungswirkung zwischen der die Öffnung 65 der Röhre 46 festlegenden
Schrägkante 93 und dem Stift 43 aus der Stellung gemäß Abb. io in die Stellung gemäß
Abb. i gedreht. Es ist deshalb nutzlos, wenn der Gebraücher eine Trickhandhabung
der Anlaßvorrichtung versuchen sollte, indem er eine Wiederholung des Anlaßv organges
versucht, bevor das Pedal vollständig freigegeben worden ist. Wenn nicht die Nutenkante
67 in der Bewegungsbahn des Stiftes 43 liegt, kann keine Bewegung des Anlaßzahnrades
nach der Maschinenverzahnung hin erfolgen.
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Der an der Röhre 46 befestigte Stößel 55 wirkt mit den Seitenwänden
der Nut 57 der Hülse 30 zusammen, um zu verhindern, daß das Zahnrad 25 zufällig
in Eingriff mit der Verzahnung 21 abgetrieben wird, während sich der Anlaßapparat
in seinem Normalzustand befindet. Der Stößel sucht ferner ein Bestreben des Zahnrades
zu überwinden, unmittelbar nach dem Auskämmen in Eingriff mit der Maschinenverzahnung
zurückzuprallen. Die Neigung der Hülse 30 zum Zurückprallen nach dem Zahnrad
2i hin wird weiterhin dadurch verhindert, daß man den Außendurchmesser des mit Keilen
versehenen Teiles der Welle 23, welcher gewöhnlich mit der Hülse 30 in Eingriff
stellt, kleiner macht als den Außendurchmesser des restlichen mit Keilen versehenen
Teiles (bei einer s/4 zölligen Welle um o,o2o Zoll). Der abgesetzte Teil ist zwischen
den unterbrochenen Schulterteilen 23a und 23b der Welle 23 in Abb. 3 dargestellt.
Die Hülse3o ist mit einem exzentrisch gelagerten Gewicht 30' versehen, welches
neben dem Keilteil der Hülse liegt. Die Schulter 23b fällt etwas schroff ab, sie
ist vorzugsweise unter etwa 6o° gegen die Horizontale schräg geneigt (Abb. 3a).
Wenn deshalb das Zahnrad außer Eingriff gebracht und die Hülse 30 in die
Stellung Abb. io zurückbewegt wird, wird ein Zurückprallen der Hülse verhindert,
da ihre mit Keilen versehene Nabe zwischen den Schultern 23a und 23b gehalten wird.
Da die Schulter 23b ziemlich steil abfällt, verhindert sie wirksam das Zurückprallen
der Hülse nach dem Maschinenzahnrad hin. Bei dem Austritt des Anlaßzahnrades 25
aus der Verzahnung 2i dreht sich die Hülse 30 mit ihrer größten Geschwindigkeit
und ist die auf die exzentrische Masse 30a wirkende unausgeglichene Zentrifugalkraft
am größten. Die Neigung zum Zurückprallen erfährt deshalb eine Gegenwirkung, weil
die Nabe der Hülse 30 gegen die Schulter 23b gehalten und durch die unausgeglichene
Zentrifugalkraft verhindert wird, über die Schulter hinwegzulaufen. Wenn also das
Zahnrad außer Eingriff mit der Maschinenverzahnung tritt, dreht sich die Hülse 30,
während sie längs der Welle 23 nach links gleitet, und bei Ankunft in der Normalstellung
schnappt ihre Nabe in den abgesetzten Wellenteil und wird infolge der unausgeglichenen
Zentrifugalkraft darin gehalten.
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Die Erfindung umfaßt also eine Zahnradverschiebe- und Einkämmvorrichtung
(Hülse 30), einen von Hand betätigten Treiber zum Antrieb der Vorrichtung (Hebel
40), abschaltbare
Elemente (Stift 4.3 und Kante 67 des Teiles 4.6)
zur übertragung von Bewegung von dem Treiber4o auf die Vorrichtung 30, Mittel, um
das Element 67 aus der Bewegungsbahn des Elementes 4.3 selbsttätig herauszubewegen
(Röhre 46, welche durch Reibung mit der Mutterwelle verbunden ist, so daß sie sich
dreht, wenn der Motor die Maschine ankurbelt), und Mittel, um die Arbeitsverbindung
zwischen den Elementen 43 und 67 wiederherzustellen, wenn der Treiber in seine Normalstellung
zurückgebracht wird (Zusammenwirken der Kante g3 der Röhre .46 mit dem Stift q.3).
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Wenn das Pedal niedergedrückt wird, während die Maschine läuft, wird
das Zahnrad 25 gegen das umlaufende Zahnrad 21 bewegt und von ihm in solcher Richtung
gedreht, daß sich die Nut 66 fast augenblicklich von dem Stift q.3 wegbewegt, so
daß sich dieser bewegen kann oder eine weitere Bewegung des Zahnrades 25 nach der
Maschinenverzahnung hin zu veranlassen. Die Maschine kann das Zahnrad 25 in die
Normalstellung gemäß Abb. io zurückführen, während der Hebel frei in eine Stellung
bewegt wird, in welcher der Schalter geschlossen wird. Obgleich der Schalter geschlossen
ist, kann das Zahnrad nicht in Berührung mit der Maschinenverzahnung bewegt werden,
weil seiner etwaigen Neigung, sich nach der Maschinenverzahnung hin zu bewegen,
von der Kraft entgegengewirkt wird, welche erforderlich ist, um die Nabe der Hülse
3o aus dem abgesetzten Wellenteil zwischen den Schultern 23" und 23b auszuheben,
und weil außerdem der Widerstand des Stößels 55 entgegenwirkt, der sich gegen eine
Seitenwand der Nut 57 legt. Die Neigung der Röhre -.6 zur Längsbewegung, während
sich die Welle mit Bezug auf den Blickpfeil 9o (Abb. 8) im Uhrzeigersinne dreht,
ist infolge der Wechselwirkung zwischen dem Stift .13 und der Nut 65 eine Neigung
zur Längsbewegung nach links (Abb. io), nicht aber nach rechts.
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Es versteht sich, daß die Erfindung der mannigfachsten Abwandlung
fähig ist und die vorstehend beschriebene Anordnung nur als Ausführungsbeispiel
anzusehen ist.