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Vorrichtung zum Anlassen von Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Anlassen von Brennkraftmaschinen, und zwar insbesondere der
Gattung, bei der durch Massenträgheit wirksame Teile in die Vorrichtung eingebaut
sind.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, ein kleines, rasch umlaufendes
Schwungrad als Speicher für die zum Anlassen der Brennkraftmaschine aufzunehmende
Energie zu benutzen. In einigen Fällen sind derartige Anlaßvorrichtungen mit von
Hand bedienbaren Organen zum Anlassen des Schwungrades ausgerüstet worden, bei anderen
dient ein Elektromotor diesem Zweck, dessen Anker dann auch noch als Schwungmasse
wirkt.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Anlaßvorrichtung, bei welcher zwischen
der Ankerwelle des Elektromotors und dem als Massenkraftspeicher aufzuladenden Schwungrad
eine selbsttätige Kupplung angebracht ist, welche die Mitnahme des Schwungrades
erst dann bewirkt, wenn der Elektromotor eine im voraus bestimmte Geschwindigkeit
angenommen hat, so daß elektrische Überlastung vermieden wird. Beim Stillsetzen
der Antriebswelle schaltet die Kupplung in an sich bekannter Weise die Schwungmasse
wieder von ersterer ab. Bei der besonders bevorzugten Ausführungsform der Kupplung
werden Reibklötze durch die Fliehkraft unter Überwindung von Federkräften nach außen
an das mitzunehmende Schwungrad angepreßt.
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Um das Einschalten möglichst sanft und allmählich zu gestalten, sind
nach der Erfindung die die Kupplung vermittelnden Klötze mittels Schrägflächen so
geführt, daß sie gleichzeitig eine axiale und eine radiale Bewegung ausführen. Hierbei
sind die zu überwindenden Federn in axialer Richtung wirkend angeordnet, woraus
sich eine sehr gedrungene Bauart ergibt. Dieser Vorzug wird nach einem weiteren
Merkmal der Erfindung noch dadurch erhöht, daß die Klötze in Ausbuchtungen der Kupplungsscheibe
und die ganze Kupplung im Innern des als Gehäuse ausgebildeten Schwungrades angeordnet
sind.
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In den beiliegenden Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung in
zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.
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Fig. i zeigt eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes teilweise
in Seitenansicht und teilweise im Längsschnitt.
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Fig. a ist ein teilweiser Schnitt der in Fig. i dargestellten Verbindungsorgane
in vergrößertem Maßstäbe.
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Fig. 3 ist eine der Fig. z entsprechende Darstellung einer weiteren
Ausführungsform. Wie aus Fig. i und z ersichtlich, gehört zu der Anlaßvorrichtung
ein Gehäuse 6, das mittels Schrauben 7 an dem bei 8 teilweise dargestellten
Kurbelgehäuse
der anzulassenden Maschine befestigt werden kann. Im @Gehäuse 6 ist ein kleines,
rasch umlaufendes Schwungrad 9 drehbar gelagert, welches über ein Reduktionsgetriebe
und eine elastische Kupplung ein mit Klauen besetztes Eingriffsglied io in Drehung
versetzen kann. Das Reduktionsgetriebe und die elastische Kupplung können jede beliebige
geeignete Form besitzen; sie bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung und sind
deswegen nicht weiter beschrieben. Die Klauen io können mit Klauen i i in kraftschlüssige
Verbindung treten, welch letztere starr an der Kurbelwelle der Maschine oder deren
Verlängerung angebracht sind.
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Um das Schwungrad 9 in eine zum Aufspeichern von genügender Anlaßenergie
ausreichende rasche Drehung zu versetzen, ist im Ausführungsbeispiel ein Elektromotor
12 vorgesehen, der am Gehäuse 6 mittels Schrauben 13 lösbar befestigt ist. Das innere
Ende der Ankerwelle 14 dieses Motors ist mittels Kugellager 15 in der Stirnwand
16 des Gehäuses 6 drehbar gestützt.
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An dem Ende der Ankerwelle 14 sitzt eine Scheibe 17, die durch eine
Schraube 18 und Sicherung i9 in kraftschlüssiger Verbindung mit der Ankerwelle 14
gehalten wird. Die Scheibe 17 besitzt eine Nabe 2o und einen Kranz 21 an ihrem Umfang.
Dieser Kranz verläuft senkrecht zur Welle 14, jedoch in einer anderen Ebene als
der mittlere Teil 2oa der Scheibe 17, der mit dem Kranz :2i durch einen Zylinder
22 verbunden ist; der Zylinder liegt im wesentlichen gleichachsig zur Ankerwelle
14 und ist außen bei 23 mit Gewinde versehen, um eine Mutter 24 tragen zu können.
Der Kranz 21 und die Mutter 24 bilden einen Ringraum, in dem eine Mehrzahl von segmentförmigen
Klötzen 25 gleitend untergebracht sind. Diese Klötze 25 gehören zu einer durch Zentrifugalkraft
wirkenden Kupplung und können sich radial zur Scheibe 17 verschieben, werden jedoch
an einer Drehung gegenüber der Scheibe dadurch gehindert, daß sie in radialen Nuten
der Scheibe sitzen. Die Wandungen dieser Nuten sind bei 25a dargestellt.
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Die Mutter 24 ist mit einer Mehrzahl von Stiften 26 besetzt, die in
den Ringraum zwischen Mutter z4 und Kranz 21 hineinragen. Die Stifte 26 dienen zur
Führung und Aufnahme von Schraubenfedern 27, die sich mit ihrem einen Ende gegen
die freie Unterseite der Mutter 24 stützen und mit ihrem anderen Ende in einer Vertiefung
der Klötze 25 sitzen.
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Der Kranz 21 ist in der Nähe seines Randes mit einer Schrägfläche
28 versehen, die mit entsprechend abgeschrägten Flächen an den Rändern der Segmente
25 in Berührung treten kann.
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Wird der Stromkreis des Elektromotors i2 geschlossen, so beginnt sich
die Welle 14 rasch zu drehen und nimmt dabei die Scheibe 17, die Mutter 24 und die
der Zentrifugalkraft unterstehenden Klötze 25 mit. Bei wachsender Geschwindigkeit
führt die Zentrifugalkraft die Klötze 25 unter radialer Bewegung in Eigriff mit
der benachbarten Fläche des Schwungrades 9. Die Schrägfläche 28 verhindert eine
direkte radiale Bewegung der Klötze 25, so daß diese gegenüber der Welle 14 eine
kombinierte radiale und axiale Bewegung auszuführen bestrebt *sind. Die Federn 27
widerstehen dieser zusammengesetzten Bewegung. Jedoch reicht die Zentrifugalkraft
dafür aus, daß die Klötze 25 mit dem überstehenden Teil 9a des Schwungradkranzes
in Berührung treten und dergestalt einen Kraftschluß zwischen Motor und Schwungrad
herstellen, so daß das letztere sich rasch drehen kann.
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Wenn das Schwungrad die gewünschte Geschwindigkeit erreicht hat, d.
h. wenn eine zum Anlassen der Maschinenwelle ausreichende Energiemenge im Schwungrad
aufgespeichert ist, so wird der Elektromotor stromlos gemacht; daraufhin bewirken
die Federn 27 den Rückgang der Klötze 25 in ihre Ruhelage. Das Schwungrad 9 ist
sich nunmehr selbst überlassen und versetzt die Klauen io in Drehung. Diese werden
dann in bekannter Weise mit den Klauen i i in Eingriff gebracht und die im Schwungrad
aufgespeicherte Energie dergestalt zum Anlassen der Maschine ausgenutzt. Sobald
die Maschine unter eigener Kraft läuft, dreht sich ihre Kurbelwelle rascher als
die Klauen io. Infolge der Steigung der Klauen io und ii tritt eine Längsbewegung
der Klauen i o auf, die sie ausrückt und damit die Teile in die ursprüngliche Lage
zurückführt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3, die im übrigen der der Fig. i
und 2 ähnlich ist, sind die Segmentklötze 36 nicht mit Vertiefungen zur Aufnahme
von Schraubenfedern ausgestattet; vielmehr ist hier eine einzige Tellerfeder 34
vorgesehen, die die Mutter 38 umgibt und sich mit ihrem äußeren Umfang gegen die
Klötze 36 legt, während sie sich mit ihrem inneren Umfang mit der Mutter 38 berührt.
Die Feder 38 dient dazu, die Klötze 36 normalerweise in der unwirksamen Lage zu
halten. Sobald diese Klötze durch Zentrifugalkraft unter radialer Bewegung in Berührung
mit der benachbarten Welle 3 9 des überstehenden Schwungradkranzes 40 gebracht werden,
bleiben die Schrägflächen auf den Klötzen 36 und auf der Scheibe 17 noch miteinander
in Berührung. Infolgedessen kann
die Feder 37 nach Ausschaltung
des Motors infolge der Steigung der Schrägflächen die Klötze 36 in ihre ursprüngliche
unwirksame Lage zurückführen.