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Trägheitsanlasser Die Erfindung bezieht sich auf Anlasser für Brennkraftmaschinen
und insbesondere auf Trägheitsanlasser, bei denen die in einer Schwungmasse aufgespeicherte
Energie durch Reibung auf einen Teil der anzulassenden Maschine unter Vermittlung
eines durch Fliehkraft betätigten Organs übertragen wird.
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Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, den Anlasser so auszugestalten,
daß die aufgespeicherte Energie zu einem beliebigen Zeitpunkt je nach dem Willen
des Führers auf die Brennkraftmaschine übertragen werden kann, und daß die dann
hergestellte Verbindung zwischen dem Anlasser und der Brennkraftmaschine so lange
aufrechterhalten wird, wie die Schwungmasse mit größerer Geschwindigkeit als die
anzulassende Maschine läuft.
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Demzufolge besteht das Hauptmerkmal der Erfindung darin, daß die von
der Fliehkraft betätigten, die Verbindung zwischen der Brennkraftmaschine und dem
Anlasser herstellenden Backen zunächst während der Beschleunigung der Schwungmasse
mittels einer Sperrvorrichtung in ausgekuppelter Stellung gehalten werden, bis der
vom Führer für richtig erachtete Zeitpunkt zum Anlassen gekommen ist, worauf die
Sperrvorrichtung vom Führer gelöst und damit die Maschine angelassen wird. Die Verbindung
des Anlassers durch die der Fliehkraft unterworfenen Backen bleibt dann so lange
aufrechterhalten, wie die Schwungmasse mit größerer als der Anlasserenergie umläuft.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die der Fliehkraft
unterworfenen Backen als Bremsbacken ausgebildet und um exzentrisch angeordnete
Zapfen so drehbar gelagert sind, daß die Reibung zwischen ihnen und dem mit der
Brennkraftmaschine verbundenen Teil bei richtigem Drehsinn der laufenden Maschine
sie stärker zur Anlage bringen, beim Anspringen der Maschine im umgekehrten Drehsinn
jedoch zu lösen sucht, und zweckmäßig so starke Rückholfedern besitzen, daß die
Fliehgewichte gelöst werden, bevor die Maschine beim Sinken ihrer Umlaufzahl zum
Stillstand kommt. , Bei dieser Anordnung ergibt sich der Vorteil, daß die Schwungmasse
des Anlassers in gewisser Beziehung auch als Schwungmasse für die Brennkraftmaschine
dienen kann, da die Fliehgewichte bei richtigem Drehsinn der anspringenden Brennkräftmaschine
sich von dieser nichf lösen, solange sie eine bestimmte Mindestdrehzahl, deren Größe
durch die Stärke der Rückholfedern bestimmt werden kann, nicht unterschreitet, daß
aber, wenn diese Mindestdrehzahl
erreicht wird, die Verbindung
zwischen den Backen und der Brennkraftmaschine sich löst. Es wird auf diese Weise
verhindert, daß etwa die allmählich langsamer laufende Brennkraftmaschine auch die
Schwungmasse des Anlassers abbremst.
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Da nun auf diese Weise auch ein Antrieb der Schwungmasse von der Brennkraftmaschine
her erfolgen kann, ist nach der Erfindung auch dafür gesorgt, daß nicht etwa zu
hohe Geschwindigkeiten auf den Anlasser übertragen werden. Diese Sicherung besteht
nach der Erfindung zweckmäßig in einer Reibungs- oder Rutschkupplung, die zwischen
der Schwungmasse und den Fliebgewichten und vorzugsweise zwischen Schwungmasse und
Getriebe angeordnet ist, und die einstellbar sein kann. Durch diese Kupplung wird
also eine vollständige Sicherung gegen Beschädigung einzelner Teile, insbesondere
auch des Getriebes, verhindert, welche durch zu große Drehzahlen oder auch durch
sonstige Stöße während des Betriebes entstehen könnten.
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Die Sperrvorrichtung, welche, wie oben erwähnt, die Fliehgewichte
in ausgekuppeltem Zustand hält, bis der Führer den Zeitpunkt des Anlassems für gekommen
hält, besteht nach der Erfindung zweckmäßig aus einem etwa glockenförmigen Körper,
welcher unter Wirkung einer Feder Vorsprünge an den Fliehgewichten umschließt und
entgegen der Federwirkung von Hand bewegt werden kann, um die Fliehgewichte freizugeben
und damit die Verbindung zwischen dem Anlasser und der Brennkraftmaschine herzustellen.
Der KnoDf, mit dessen Hilfe die Betätigungsstange für die Sperrvorrichtung bedient
werden kann, ist zweckmäßig so angeordnet, daß er von der aufgesetzten Handkurbel
verdeckt wird. Es ist also daher ein Ausrücken der Sperrvorrichtung erst dann möglich,
wenn mittels der Handkurbel der Schwungmasse genügend Energie mitgeteilt und dann
die Handkurbel abgenommen worden ist.
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Ein Anlasser nach der Erfindung bietet außer den bereits erwähnten
Vorteilen noch die Möglichkeit, daß er verhältnismäßig einfach hergestellt und als
Einheit an einem umlaufenden Glied der Brennkraftmaschine befestigt werden kann.
Wie schon oben angedeutet, kann der Anlasser unter Umständen auch die Schwungmasse
der Brennkraftmaschine ersetzen, und dieser Vorteil erscheint insbesondere dann
wichtig, wenn der Anlasser für Außenbordmotoren verwendet wird, da auf diese Weise
sich auch bei diesen Maschinen eine Vereinfachung erreichen läßt.
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In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt.
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Fig. z ist eine erste Ausführung in einem senkrechten Mittelschnitt,
Fig. 2 ein Querschnitt nach der Linie 2-2 in Fig. z. Fig.3 zeigt einen senkrechten
Mittelschnitt durch die Hälfte einer zweiten Ausführungsform, und Fig.4 ist ein
senkrechter Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform des Kopfes des Anlassers
mit der Handkurbel.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. z und 2 ist 5 ein umlaufender
Teil der anzulassenden Brennkraftmaschine, z. B. das Schwungrad. Dieser Teil 5 ist
mittels eines Flansches 6 an der nicht dargestellten Kurbelwelle befestigt und durch
eine Mutter 7 gesichert.
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An den Teilen 5 und 6 ist ein Gehäuse xo durch Bolzen 9 o. dgl. befestigt.
Dieses Gehäuse umschließt den Anlasser und besteht aus den Teilen 1z, 12 und z3,
welche durch Schrauben 14 zusammengehalten werden. Der obere Teil 13 dieses Gehäuses
ist in der '-Mitte mit einer Hülse 16 versehen; in welcher eine mit rechtwinkligem
Flansch 18 versehene Muffe 17 gelagert ist, und zwar unter Zwischenschaltung eines
Rollen- oder Nadellagers z9. Innen in der Muffe oder Hohlwelle 17 ist ein Kugellager
20 vorgesehen, welches als Lager für das drehbare Triebrad 2z dient.
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Am Flansch 18 der Welle z7 sind mehrere in gleichmäßigen Winkelabständen
in der Nähe des Außenrandes angeordnete Tragbolzen 23 vorgesehen, welche mittels
Kugellager 25. eine entsprechende Anzahl von drehbaren bersetzungsgetrieberädern
26 tragen, welche mit dem Sonnenrad 21 kämmen, außerdem aber auch mit dem Innenzahnkranz
27 in Eingriff stehen, der zwischen den Teilen 12 und 13 des Gehäuses in den Aussparungen
28 und 29 angeordnet ist. Hierdurch wird das erforderliche Übersetzungsgetriebe
gebildet, um mittels einer Handkurbel 4, welche in die Welle 17 eingesetzt werden
kann und an dem Kurbelzapfen 32 in der Welle 17 angreift, über das Getriebe das
Sonnenrad 21 zu drehen und damit die mit diesem verbundene Welle 33, und zwar mit
einer wesentlich höheren Umdrehungszahl, als sie die Handkurbel 4 hat.
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An einem senkrecht abstehenden Flansch 5o der Welle 33 ist durch Schrauben
52 ein Flanschglied 53 befestigt, welches an seinen Enden mit je einem axigl abstehenden
Flansch 55 und 43 versehen ist. Die Innenseite des inneren Flansches 55 dient zum
Anschluß einer Welle 66, die durch Keile o. dgl. befestigt ist und auf die später
noch Bezug genommen wird.
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An der äußeren Seite des inneren Flansches 55 ist ein Kugellager 62
vorgesehen, welches mit seiner anderen Seite an einem nebenförmigen, mit dem Gehäuseteil
12 in Verbindung stehenden Flansch 58 anliegt. Auf diese Weise wird auch in der
Mitte des Anlassers für die sich drehenden Teile eine gute Führung geschaffen.
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Der äußere Flansch 43 am Teil 53 ist selbst wieder mit einem etwa
radial verlaufenden
Flansch 40 versehen bzw. besteht mit diesem
Flansch 4o aus einem Stück, und zwar an seinem unteren, dem Übersetzungsgetriebe
abgekehrten Ende. Am oberen Ende ist der Flansch 43 über ein Gewinde mit einem axial
einstellbaren, ebenfalls radial abstehenden Flansch 44 versehen, welcher eine Anzahl
von axial gerichteten Stiften 47 trägt. Zwischen beiden radialen Flanschen 40 und
44 ist auf der Außenseite des Teiles 43 ein weiteres radial abstehendes Flanschglied
39 gleitbar angeordnet, und zwischen den Flanschen 44 und 39 liegt der radial nach
innen gerichtete Flansch 36 der Schwungmasse 35 unter Zwischenschaltung von Reibscheiben
37 und 38 an jeder Seite. Zwischen den Flanschen 39 und 44 sind, geführt durch die
Zapfen 47 am axial einstellbaren Flansch 4q., Federn 46 angeordnet, welche, geregelt
durch die Einstellung des Gliedes 44, den Flansch 39 mit einer bestimmten Kraft
gegen den Flansch 36 der Schwungmasse 35 andrücken. Die Schwungmasse ist also auf
diese Weise über eine Rutsch-oder Gleitkupplung an die Getriebeteile angeschlossen,
so daß unter Umständen an dieser Stelle ein Lösen der Verbindung erfolgen kann,
wenn die Drehungen der einzelnen Teile aus irgendeinem Grunde nicht übereinstimmen.
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Die oben bereits erwähnte Welle 66 trägt an ihrem unteren Ende wiederum
einen radial liegenden Flansch 65, an dem mittels Bolzen 82, 83 Fliehgewichte 6o,
61 gelagert sind, die sektorförmig gestaltet und an ihren äußeren, bogenförmigen
Teilen mit einem Reibungsbelag 64 versehen sind. Die Lagerpunkte 82 und 83 dieser
Fliehgewichte liegen exzentrisch in diesen Teilen. Durch Federn 8o und 81, die zwischen
den Fliehgewichten 6o und 61 gespannt sind, werden diese stets nach innen gezogen,
bis die Fliehkraft groß genug ist, um die Federkraft zu überwinden.
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Damit aber das Ausschwingen der Fliehgewichte 6o und 61, die dann
mit der Gehäusewandung ii in Eingriff kommen, vom Führer bestimmt werden kann, werden
die Fliehgewichte außerdem in der Innenstellung durch einen etwa glockenförmigen
Körper 71 verriegelt oder gesperrt, welcher über axial gerichtete Ansätze 69 greift,
die in der Nähe der Achse des Anlassers an den Fliehgewichten 6o und 61 vorgesehen
sind. Der glockenförmige Körper 71 ist mit Hilfe einer Mutter 72 an dem unteren
Ende einer axial den Anlasser durchlaufenden Stange 73 befestigt, deren oberes Ende,
aus dem Gehäuse 13 herausragend, mit einem Knopf 75 versehen ist. Zwischen dem Knopf
75 und einem Bund 77 an dem Querstift 32 der Welle 17 ist eine Feder 76 vorgesehen,
welche das Bestreben hat, die Stange 73 stets nach oben zu ziehen, so daß also der
glockenförmige Körper 71 die Fliehgewichte sperrt. Der Knopf 75 wird, wenn die Handkurbel
aufgesetzt ist, durch diese verdeckt, so daß er dann nicht zugänglich ist, sondern
zur Lösung der Sperrung erst dann bewegt werden kann, wenn die Handkurbel abgenommen
wurde.
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Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende Die Handkurbel 4
wird in die Welle 17 eingesetzt, so daß sie, wie strichpunktiert in Fig. i dargestellt,
auch über den Querstift 32 greift. Durch Drehung der Handkurbel4 wird dann die Welle
17 in Umdrehung versetzt und damit auch über das Übersetzungsgetriebe 18, 26 und
27 das Sonnenrad 21 gedreht, jedoch mit einer wesentlich höheren Umdrehungszahl.
Diese Drehung des Rades 21 teilt sich über den Flansch 50 und die Reibungskupplung
40, 39, qq_, 46 auch der Schwungmasse 35 mit, in der auf diese Weise Energie
aufgespeichert wird. Gleichzeitig nehmen an der Drehung teil: Welle 66, Flansch
65 und die daran gelagerten Fliehgewichte 82 und 83, die aber durch die Sperrvorrichtung
71, 73 in ihrer inneren ,Stellung gehalten werden, da die Feder 76 die Stange 73
nach oben hält.
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Wenn der Führer nun glaubt, daß die Schwungmasse 35 schnell genug
läuft und genügend Energie aufgespeichert hat, nimmt er die Handkurbel 4 ab, d.
h. er zieht sie aus der Welle 17 heraus. Dadurch wird der Knopf 75 am oberen Ende
der Stange 73 zugänglich, so daß der Führer nun auf diesen Knopf drücken kann. Hierdurch
wird der glockenföimige Körper 71 nach unten bewegt, so daß die axial verlaufenden
Ansätze 69 der Fliehgewichte 6o und 61 freigegeben werden. Da diese sich mit der
gleichen Geschwindigkeit wie die Schwungmasse drehen, schwingen sie unter dem Einfluß
der Fliehkraft nach außen und kommen mit dem Gehäuse ii in Eingriff. Dieses wird
daher mitgenommen und so die Brennkraftmaschine angelassen.
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Wenn nun die Brennkraftmaschine richtig anspringt, -wirkt die Drehung
der Kurbelwelle dann rückwärts auf das Gehäuse ii. Die Fliehgewichte werden dann
bei der meistens folgenden schnelleren Drehung in Anlage am Gehäuse ii gehalten,
so daß dann die Drehung der Brennkraftmaschine weiter zurück auch auf die Schwungmasse
zur Wirkung gelangt. Diese Schwungmasse kann dann unter Umständen überhaupt das
Schwungrad der Brennkraftmaschine ersetzen. Läuft die Brennkraftmaschine jedoch
zu schnell, so wird durch die Reibungskupplung, welche dann ein Schlüpfen ermöglicht,
verhindert, daß die zu hohe Drehzahl auch der Schwungmasse mitgeteilt wird, da sonst
etwa Schaden entstehen könnte.
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Wenn dann die Drehzahl der Brennkraftmaschine aus irgendeinem Grunde
sinkt, so. bleiben die Fliehgewichte nur bis zu einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit
in Anlage an der Trommel ii, bis nämlich die Fliehkraft klein
genug
wird, um von den Federn 8o, 81 überwunden -zu werden. ° -Die Fliehgewichte werden
dann nach innen gezogen. Sobald diese Gewichte nun weit genug nach innen gekommen
sind, schnappt der glockenförmige Körper 71, gezogen von der Feder 76, wieder über
die Vorsprünge 69, da er mit seiner Kante in der unteren Stellung, d. h.
also bei gelöster Sperrung, auf den Kanten der Vorsprünge 69 aufgelegen hat.
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Durch das Lösen bei Erreichung einer Mindestgeschwindigkeit wird erreicht,
daß die allmählich immer langsamer laufende Brennkraftmaschine nicht etwa auch 'bremsend
auf die Schwungmasse wirkt, deren Energie vielmehr für ein neues Anlassen nur um
einen geringen Betrag erhöht zu werden braucht.
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Wenn beim Anlassen nun aber die Brennkraftmaschine nicht richtig,
d. h. also in der falschen Drehrichtung, anläuft bzw. zurückschlägt, dann erfolgt
hierdurch keinerlei Rückwirkung auf den Anlasser, denn erstens lösen sich bei falscher
Drehrichtung des Gehäuses ii sofort die Fliehgewichte 6o und 61 von der Wandung
ab, und zwar wegen ihrer exzentrischen Lagerung, und zweitens würde die Reibungskupplung
an der Schwungmasse auch an dieser Stelle eine Übertragung der falschen Drehung
verhindern.
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Da aber schon in einem solchen Fall das Abheben der Fliehgewichte
von der Wandung ii als Sicherung genügt und bei der Anordnung nach der Erfindung
dieses Ablösen auch mit Sicherheit eintritt, kann man auch die Reibungskupplung
an der Schwungmasse ganz fortlassen. Ein Beispiel für eine solche Ausführung ist
in der Fig. 3 dargestellt, die in bezug auf die übrigen Teile vollkommen mit der
ersten Ausführung übereinstimmt. Die Schwungmasse 35 ist in diesem Fall unmittelbar
mit dem Flansch der das Sonnenrad tragenden Welle 33 verbunden.
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In Fig. q. ist eine etwas abgeänderte Ausführung des oberen Endes
des Anlassers angegeben, und zwar ist hierbei die Sperrstange auch bei aufgesetzter
Handkurbel q.' zugänglich. Auch hier ist eine Hohlwelle 17' vorgesehen, welche über
einen Flansch 18' an das Übersetzungsgetriebe angeschlossen ist. Durch Rollen- oder
Nadellager ig' ist diese Hohlwelle 17' in dem Gehäuse 13' gelagert. Oben an der
Welle 17' ist durch Gewinde ein zylindrischer Teil 3q.' angebracht, der mit radialen
Stiften 32' versehen ist, auf welche die Kurbel 4' aufgesetzt werden kann. Gegebenenfalls
kann diese Verbindung auch fest ausgeführt werden, so daß die Kurbel nicht abnehmbar
ist. Die Sperrstange 73 ist ebenso wie bei den anderen Ausführungen in der Achse
des Anlassers angeordnet und am oberen Ende mit einer Kappe 75' verbunden, die aus
dem Gehäuse und der Handkurbel q.' herausragt. Die Kappe 75' übergreift dabei vollständig
die obere Öffnung der Hohlwelle 17 und schützt so die inneren Teile des Anlassers
gegen Feuchtigkeit oder sonstige Fremdkörper.