DE591857C - Anlassvorrichtung fuer Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlaßvorrichtung für Verbrennungskraftmaschine!! mit einem auf einer Schraubenwelle verschraubbaren Ritzel und mit einer Reibkupplung zwischen dem Ritzel und der Antriebswelle der Vorrichtung, welche durch den von dem Steilgewinde des Ritzels ausgeübten Druck gepreßt wird. Die bekannten Vorrichtungen dieser Art haben den großen Nachteil, daß die Reibkupplung auch dann schon voll kraftschlüssig wird, wenn beim Einspuren des Ritzels dessen Zähne auf die Zähne des Motorschwungradkranzes treffen und daher die unter großem Druck aneinandergepreßten Zähne gewaltsam aneinander vorbeigeschoben werden, bis die Ritzelzähne in Deckung mit den Zahnlücken des Schwungradkranzes gekommen sind. Unter diesen Umständen werden die Zähne des Ritzels und des Schwungradkranzes sehr rasch abgenützt oder ihre Stirnseite so beschädigt, daß ein Einspuren unmöglich wird, wenn Zahn auf Zahn trifft. Durch die Erfindung sollen diese Nachteile vermieden werden durch eine in Abhängigkeit von der Stellung des Ritzels für verschiedene Drehmomente umschaltbare Reibkupplung, die beim Einspuren des Ritzels nur ein kleines Drehmoment, beim Anwerfen des Motors dagegen ein großes Drehmoment übertragen kann.

In der Zeichnung ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigt

Abb. ι den Längsschnitt eines elektrischen Anlassers in Ruhestellung, Abb. 2 den Anlasser in der Arbeitsstellung, Abb. 3 ein Schaltbild des Anlassers,

Abb. 4 eine Teilansicht,

Abb. 5 eine zweite Ausführungsform im Schnitt,

Abb. 6 einen Schnitt nach Linie 6-6 der Abb. 5.

Auf der Anlasserwelle 1 des dargestellten elektrischen Anlassers sitzt eine Schraubenhülse 2, die gegen die Welle 1 frei drehbar und axial verschiebbar ist, jedoch mit dieser durch eine Reibkupplung 3 verbunden werden kann. Der mit der Welle 1 verbundene Teil der Kupplung besteht aus einer auf der Welle aufgekeilten Glocke 4 mit einer Anzahl Reibscheiben 5, die in Nuten 6 der Glockenwand eingreifen, und aus einer Ringscheibe 7, die an dem Glockenrand festgemacht ist. Den anderen Teil der Kupplung bilden Reibscheiben 8, die in Nuten 9 der Sohraubenhülse 2 sitzen, und ein Flansch id der Schraubenhülse, der zwischen der Ringscheibe 7 und den Reibscheiben 5, 8 liegt. Die Reibscheiben können sich gegen eine Preßplatte 11 abstützen, die ihrerseits an einer federnden Scheibe 12 anliegt.

Auf der Schraubenhülse 2 sitzt ein Ritzel 13, das sich auf ihr in bekannter Weise zum Einspuren in den Zahnkranz 14 eines Motorschwungrades verschrauben kann. Zwischen der Schraubenhülse 2 und der Anlasserwelle 1

ist ein Gesperre 15 angeordnet (Abb. 4), dessen Zweck weiter unten beschrieben wird. Es besteht aus einem Bolzen 16, der in der Hülse 2 sitzt und zwei Köpfe 17 und 18 hat.

Der Kopf iy steht radial über die Schraubenhülse 2 vor, der Kopf 18 dagegen liegt in einer Aussparung 19 der Hülse. Die Welle 1 hat eine Rille 20, in Avelche der Kopf 18 des Bolzens eingreifen kann, wenn der Bolzen einwärts gedrückt wird. Durch eine Feder 21 zwischen der Hülse und dem Kopf 17 wird der Bolzen nach außen gezogen. Der Bolzen wird durch das Ritzel 13 einwärts gedrückt, das zu diesem Zweck einen rohrförmigen Ansatz 22 hat, dessen Innemvandung vom Rande her sich zuerst verengt und dann in der Form einer Hohlkehle wieder erweitert. Der Bolzen in der Hülse, die Rille 20 in der Welle 1 und die Verengung in dem Ritzelansatz sind so

go angeordnet, daß' sie in eine Ebene zu liegen kommen, wenn das Ritzel gerade den Schwungkranz 14 berührt.

Die Welle 1 hat zwischen ihrem ritzelseitigen Lager und der Schraubenhülse 2 einen Bund 39. Dieser hat auf derjenigen Seite, die' der Hülse 2 zugekehrt ist, Vorsprünge 40, die in entsprechende Vertiefungen 41 in der Stirnseite der Schraubenhülse eingreifen.

Derjenige Teil der Welle 1, auf dem der Anker 23 und der Kollektor 24 des Anlassers sitzen, hat eine Bohrung 25, die von dem Ende der Welle bis etwa in die Mitte der Kupplung reicht. In der Bohrung liegt eine Stange 26, die an dem in der Welle 1 steckenden Ende einen Stift 27 trägt, der durch Schlitze 28 der Welle 1 hindurchragt und in eine Rille 29 am inneren Ende der Schraubenhülse 2 eingreift. An dem aus der Welle 1 vorstehenden Ende der Stange 26 ist ein Eisenkern 30 und eine Strombrücke 31 befestigt. Der Eisenkern liegt innerhalb einer Magnetspule 32. Zwischen dem Ende der Stange und dem Gehäuse 33 ist eine Druckfeder 34 angeordnet. Der Strombrücke 31 stehen zwei Kontakte 35 gegenüber, welche in der aus dem Schaltbild ersichtlichen Weise in dem Stromkreis des Anlassers liegen.

Die Magnetspule ist durch eine Leitung 36 mit dem federnden Kontakt 37 eines Schalters 38 verbunden, der an dem Gehäuse des Anlasser so angebracht ist, daß der' Schalter durch das Ritzel geschlossen wird, wenn dieses voll eingespurt ist, dagegen offen ist, wenn das Ritzel außer Eingriff mit dem Schwungkranz 14 ist.

In dem Schaltbild ist 42 eine Batterie, an die der Anker 23 und die zu ihm in Reihe geschaltete Feldwicklung 43 angeschlossen sind.

44 ist der Hauptschalter des Anlasserstromkreises und 45 ein Vorschaltwiderstand, der in dem Stromkreis zwischen dem Schalter und der Anlasserwicklung eingefügt ist. An den Enden des Vorschaltwiderstandes zweigen Leitungen zu den Kontakten 35. ab, die durch die Strombrücke 31 miteinander verbunden -werden können. An die Batterie ist ferner eine Leitung 46 angeschlossen, die zu dem Schalter 38 führt, der durch die Leitung 36 mit der Magnetspule 32 verbunden ist.

In der Abb. ι ist der Anlasser in der Ruhestellung dargestellt. Um den Anlasser in Gang zu setzen, schließt man den Schalter 44. Es fließt dann von der Batterie durch den Anlasser wegen des Vorschaltwiderstandes zunächst ein schwacher Strom, der den Anker 23 und seine Welle 1 nur in eine mäßig rasche Umdrehung versetzt. Die Schraubenhülse 2 ist während dieses Vorgangs mit der Welle 1 durch die aus der Glocke 4, Scheibe 7 und Flansch 10 bestehende und durch den Druck der Feder 34 gespannte Reibkupplung verbunden und dreht sich daher mit der Welle 1. Dabei schraubt sich das Ritzel 13 infolge seiner Trägheit auf der Hülse 2 gegen den Schwungkranz 14. Wenn nun beim Einspuren die Zähne des Ritzels gegen diejenigen des Schwungkranzes stoßen, wird das Ritzel dadurch sowohl an einer Drehung mit der Hülse 2 als auch an einer weiteren axialen go Verschiebung verhindert. Die Hülse sucht sich nun in dem festgehaltenen Ritzel von dem Schwungkranz weg zu verschrauben entgegen dem Druck der Feder 34 und vermindert dadurch den Kupplungsdruck der Scheiben 7 und 10. Die Kupplung fängt daher an zu gleiten und überträgt, solange das Ritzel festgehalten wird, nur ein ganz geringes Moment von der Welle 1 auf die Hülse 2. Weil das übertragene Moment klein ist, ist auch der Druck, mit welchem das Ritzel gegen den Schwungkranz gepreßt wird, und die Reibung zwischen Ritzel und Schwungkranz klein, so daß das Ritzel durch die dauernd leichte Mitnahme der gleitenden Kupplung verdreht werden kann, bis die Ritzelzähne in Deckung mit den Zahnlücken des Schwungrads sind. Solange die Kupplung gleitet, dreht sich die Hülse 2 relativ zu der Welle 1 und wird deshalb durch die Vorspränge 40 an der Welle 1 no um einen kleinen Betrag zurückgedrückt. Dadurch wird auch das Ritzel für einen kurzen Augenblick von dem Schwungkranz abgehoben oder mindestens sein Sitz am Schwungkranz gelockert und kann sich mit der Hülse drehen und richtig einspuren.

Wenn Zahn auf Zahn stößt, kann es vorkommen, daß die Hülse 2 sich infolge ihrer Trägheit so weit in dem Ritzel zurückschraubt, daß ihr Flansch 10 auf die Reibscheiben 5, 8 stößt und diese kraftschlüssig macht. Dies soll der Bolzen 16, der in der

Hülse 2 sitzt, vermeiden. Er wird von dem Ansatz 22 am Ritzel in die Rille 20. der Welle eingedrückt, wenn das Ritzel gerade in Berührung mit dem Schwungkranz kommt (Abb. 4). Die Hülse 2 ist durch den Bolzen 16 mit der Welle 1 so verbunden, daß sie sich nur noch um einen solchen Betrag axial bewegen kann, als der Kopf 18 in der Rille Spiel hat. Dieser Betrag ist kleiner bemessen als der Abstand des Flansches 10 von den Reibscheiben 5.

Wenn das Ritzel voll eingespurt ist (Abb. 2), schließt es den Schalter 38, der die Magnetspule 32 mit der Batterie verbindet.

Die Magnetspule zieht den Kern 30 mit der Stange 26 und die mit der Stange durch den Stift 27 verbundene Hülse 2 nach links (Abb. 2) von dem Schwungkranz weg. Dabei kommt der Flansch 10 der Hülse 2 zur Anlage an die Reibscheiben 5, 8 und macht diese kraftschlüssig; ferner wird der Vorschaltwiderstand kurzgeschlossen, so daß der Anlasser unmittelbar an der vollen Batteriespannung liegt und mit voller Kraft arbeitet.

Der Kupplungsdruck der Reibscheiben 5, 8, der von der Hülse 2 ausgeübt wird, steigert sich gemäß dem geforderten Drehmoment. Sobald der Motor angeworfen' ist und aus eigener Kraft läuft, schraubt sich das Ritzel aus der Verzahnung des Schwungkranzes heraus, und gleichzeitig wird die Hülse 2 von der Feder 34 wieder zum Schwungkranz hin verschoben, so daß der Flansch 10 wieder an der Scheibe 7 anliegt.

In den Abb. 5 und 6 ist eine zweite Ausführungsform gezeigt, bei der -die Kupplung für das Anwerfen des Motors anstatt durch eine Magnetspule auf mechanischem Wege eingeschaltet wird. Zu diesem Zweck ist an der Schraubenhülse 2 eine Schleiffeder 47 befestigt, die an der Innenwand der Glocke 4 anliegt. Diese Vorrichtung wirkt in folgender Weise: Wenn der Anlasser mittels des Schalters 44 eingeschaltet wird, dreht sich die Ankerwelle und nimmt über die Glocke 4 und die Schleiffeder die Hülse 2 mit, wodurch das Ritzel gegen den Schwungkranz wandert. Wenn Zahn auf Zahn stößt, wird die Hülse durch den von dem Ansatz 22 des Ritzels in die Rille 20 der Welle 1 niedergedrückten Bolzen 16 gegen axiale Verschiebung zum Einschalten der Kupplung 5, 8 gesichert, so daß auf die Hülse 2 bzw. das Ritzel 13 von der Welle ι nur ein der- Reibung zwischen der Schleiffeder 47 und der Glocke 4 entsprechendes Drehmoment übertragen wird. Der axiale Druck, mit welchem das Ritzel gegen den Schwungkranz gepreßt wird, und die Reibung zwischen Ritzel und Schwungkranz ist klein, weil das Drehmomet, das von der Schleiffeder übertragen wird, gering ist. Wenn das Ritzel voll eingespurt ist, wird der Bolzen 16 durch die Feder 21 aus der Rille 20 gezogen und damit die Hülse 2 entriegelt, so daß sie sich gegen die Scheiben 5, 8 verschrauben kann, bis der Flansch 10 an diesen Scheiben anliegt und dadurch die Kupplung für das Anwerfen des Motors einschaltet.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß beim Einspuren des Ritzels, eine Kupplung wirksam ist, die nur ein kleines Drehmoment übertragen kann. Dadurch bleibt der Stoß, wenn Zahn auf Zahn stößt, und die Reibung an den Zähnen des Ritzels des Schwungrads so schwach, daß eine Beschädigung des Ritzels oder Schwungkranzes und ein Festsitzen des Ritzels vermieden wird.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Anlaß vorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen mit einem auf einer Schraubenwelle verschraubbaren Ritzel und mit einer Reibkupplung zwischen dem Ritzel und der Antriebswelle der Vorrichtung, gekennzeichnet durch eine in Abhängigkeit von der Stellung des Ritzels für verschiedene Drehmomente umschaltbare Reibkupplung, die beim Einspuren des Ritzels nur ein kleines Drehmoment, beim Anwerfen des Motors dagegen ein großes Drehmoment übertragen kann.

2. Anlaßvorrichtung g-emäß Anspruch 1 mit einer durch ein verschraubbares Druckglied gepreßten Reibkupplung, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsdruck auf die Reibkupplung beim Einspuren des Ritzels derjenigen beim Anwerfen des Motors entgegengesetzt ist.

3. Anlaß vorrichtung gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibkupplung beim Einspuren durch eine Feder (34), beim Anwerfen des Motors dagegen durch den Reaktionsdruck des Ritzels gespannt wird.

4. Anlaßvorrichtung mit einer auf der Antriebswelle drehbaren und axial verschiebbaren Schraubenhülse gemäß Anspruch ι und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (34) der Reibkupplung die Schraubenwelle (2) in Einspurrichtung belastet.

5. Anlaßvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein nach dem vollen Einspuren des Ritzels zweckmäßig selbsttätig einschaltbarer Elektromagnet (32) das Preßglied (10) von der einen in die andere Druckrichtung überführt.

6. Anlaßvörrichtung gemäß Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenhülse (2) durch ein Gestänge (26, 31) mit dem Anker des Elektromagnets verbunden ist.

7· Anlaßvorrichtung gemäß Anspruch ι und 2 mit einer auf der Antriebswelle drehbaren und axial verschiebbaren Schraubenhülse, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Verschiebung der Schraubenhülse (2) beim Auftreffen von Zahn auf Zahn durch eine von der Ritzelstellung abhängige Sperrvorrichtung (15) begrenzt wird (Abb. 4).

8. Anlaßvorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenhülse (2) und die Antriebswelle (1) durch einen Bolzen (16, 17, 18) miteinander verriegelt sind, der durch das Ritzel in die Sperrstellung gebracht wird.

9. Anlaßvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Schraubenhülse als Preßglied einer Lamellenkupplung dient, dadurch gekennzeichnet, daß die ,Schraubenhülse außerdem noch durch eine dauernd einge-^x schaltete Reibkupplung, z. B. eine auf der Innenwand einer Glocke (4) gleitende Schleiffeder (47) für kleines Drehmoment, mit der Antriebswelle gekuppelt ist.

10. Anlaßvorrichtung gemäß Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibkupplung (14, 47) für kleines Drehmoment die Einschaltung der Kupplung für großes Drehmoment bewirkt.

11. Anlaß vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenhülse (2) an ihrem lagerseitigen Ende an einem Bund (39) der Welle anliegt, der Erhöhungen (40) hat, die in Vertiefungen (41) der Hülse eingreifen können.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen