DE671756C - Elektromagnetische Kupplung fuer Anlasser von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Elektromagnetische Reibungskupplungen für Anlasser von Brennkraftmaschinen, bei denen die Erregungswicklung der Kupplung in der Stirnfläche der mit dem Anlasser verbundenen Scheibe liegt, die gegen die mit der Motorwelle gekuppelte Scheibe gepreßt wird, sind an sich bekannt. Von der Verwendung solcher Reibungskupplungen bei Kraftwagen mußte man bislang Abstand nehmen, weil deren Einbau in ■ das Triebwerk, bestehend aus Motor, Schwungrad und Getriebekasten, die Längenausdehnung dieses Triebwerkes in der Wagenlängsachse noch vergrößert hätte, was mit den im Kraftwagenbau herrschenden Bestrebungen, diese Längenausdehnung zu verkürzen, unvereinbar gewesen wäre.

Gegenstand der Erfindung ist eine elektromagnetische Reibungskupplung der hier in Betracht gezogenen Art, deren Einrichtung es ermöglicht, sie in das Kraftwagentriebwerk einzugliedern, ohne genötigt zu sein, dieses umzugestalten oder in der Länge zu vergrößern. Im wesentlichen besteht die Besonderheit dieser elektromagnetischen Reibungskupplung darin, daß die vom Anlasser getriebene Scheibe als Zahnrad eines Untersetzungsgetriebes in Form eines auf einem feststehenden Teil des anzuwerfenden Motors sitzenden, axial verstellbaren Zahnkranzes ausgebildet ist, der unter Einwirkung der elektromagnetischen Kupplung mit einem umlaufenden Teil des Motors, z. B. dem Schwungrad, unmittelbar kuppelbar ist und auf diesem mittels eines vorzugsweise konischen Anpasses zentriert wird.

Die Erfindung erstreckt sich ferner auf einige im folgenden näher beschriebene Einzelheiten, durch die ein in Ansehung der zu lösenden Aufgabe besonders zweckmäßiger Aufbau der Kupplung und eine hohe betriebliche Sicherheit erreicht werden.

Der Grundgedanke, dem die Erfindung entspringt, geht aus der durch Fig. 1 der Zeichnungen schematisch dargestellten Anordnung

hervor. Die Welle des Anlassers ι trägt ein Ritzel 2, das mit der Verzahnung des Zahnkranzes 3 dauernd in Eingriff steht. Dieser Zahnkranz 3 kann um den feststehenden Teil 7 des Kraftmaschinengehäuses 5 frei g dreht und auf ihm axial verschoben wer^Srf/ Eine der Einfachheit halber auf der Zeift nung nicht dargestellte, z. B. aus einem System von Federn bestehende Rückstellvorrichtung hält für gewöhnlich den Zahnkranz 3 außer Berührung mit dem Schwungrad 8, ohne dessen Drehbewegung um den feststehenden Teil 7 zu behindern.

Zum Anlassen der Kraftmaschine genügt das Senden von Strom in die Spule 6. Durch magnetische Anziehung wird der Zahnkranz 3 gegen das auf der Kraftmaschinenwelle 4 sitzende Schwungrad 8 festgedrückt. Setzt man auch den Anlasser unter Strom, so wird die Verbrennungskraftmaschine angeworfen. Ist diese angesprungen, so braucht man nur den den Anlasser 1 und die Spule 6 speisenden Strom abzuschalten.

Es kann ein Kontaktschalter vorgesehen ²S sein, der dem Wagenführer ermöglicht, diese Operationen durch eine einzige Betätigung, z. B. durch Niederdrücken eines Pedals, in der gewünschten Reihenfolge vor sich gehen zu lassen.

Im übrigen kann auf der Anlasserwelle ein Freilauf oder ein gleichwertiges Arbeitsmittel angeordnet sein, welches verhindert, daß der Anker eine übermäßige Drehgeschwindigkeit annimmt, wenn nach erfolgtem Anlassen versäumt wird, die Speisestromkreise zu unterbrechen. Es kann auch eine Vorrichtung vorgesehen werden, die von einer bestimmten Geschwindigkeit an durch Schleuderkraftwirku^!ng die Abschaltung dieser Speisestromkreise bewirkt. Bei der Anordnung nach Fig. 1 wird das Drehmoment des Anlassers auf einen Zahnkranz übertragen, der durch Einrückbewegung mit einem auf der Kraftwelle 4 festsitzenden Maschinenelement, z. B. dem Schwungrad 8, in festen Zusammenhang gebracht werden kann. Die Räder für die Bewegungsuntersetzung könnten aber auch im Gehäuse des Wechselgetriebes untergebracht sein, insbesondere wenn dieses elektromagnetische Schaltung hat, wie dies gegenwärtig häufig vorkommt.

Das Schema nach Fig. 1 dient lediglich dem besseren Verständnis des Erfindungsprinzips. Dieses besteht in der Einschaltung einer elektromagnetischen Kupplung zwischen dem durch den Anlasser bewegten Untersetzungsgetriebe und der anzuwerfenden ' Kraftmaschinenwelle. Die Erfindung erstreckt sich aber auch auf verschiedene in der Praxis äußerst nützliche Ausführungseinzelheiten, die einerseits den Aufbau der Vorrichtung erleichtern, zum andern ein einwandfreies Arbeiten in dem besonders schwierigen Falle gewährleisten, daß der anzuwerfende Motor ■ ?um Zurückschlagen neigt.

■^"tfAls besonders zweckmäßig erweist sich die ¥*§|j,rch Fig. ι schematisch dargestellte Anord- '_:',0ing, bei welcher der Zahnkranz 3 von einem '" "feststehendenTeil 7 des anzuwerfenden Motors getragen wird und so nach dem Anspringen des Motors das Auftreten zusätzlicher Reibung verhütet wird. Mit Rücksicht auf den verhältnismäßig großen Durchmesser dieses Zahnkranzes würde es indessen im allgemeinen zu kostspielig sein, wollte man letzteren mit einem Kugel- oder Rollenlauf versehen. Diese Schwierigkeit läßt sich umgehen durch Anordnung der einzelnen Arbeitsmittel in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise. Bei dieser Bauform ruht der durch den Anlasser 1 und das Ritzel 2 in Drehung zu versetzende Zahnkranz 3 auf einem feststehenden Ring 9 des Kraftmaschinengehäuses 5. Er wird auf diesem Ring festgehalten durch eine passende Rückstellvorrichtung, z.B. durch einen schwingbar gelagerten Schlei farm 18, der unter Einwirkung einer Feder 19 steht. Schickt man Strom in die Magnetspule 6 mittels der an die Klemme 17 angeschlossenen, auf dem isolierten Ring 16 schleifenden Bürste, wobei die Stromrückleitung durch die Masse stattfindet, so rückt der Zahnkranz 3 vom Tragring 9 vollständig ab und legt sich gegen das Schwungrad 8, auf welchem er durch einen konischen Anpaß 12 zentriert g$ wird (Fig. 2). In dieser Weise erübrigt sich der Einbau eines besonderen Lagers, da während des An wer fens zwischen dem beweglichen Zahnkranz 3 und dem feststehenden Tragring 9 jede Berührung aufgehoben ist. Um die Abrückbewegung zu erleichtern, kann die Sitzfläche am feststehenden Tragring 9 ein klein wenig konisch abgeschrägt werden. Selbstverständlich sind die beschriebenen Anordnungen mannigfacher Abanderungen fähig. Dies gilt besonders bezüglich der Vorrichtung zum Rückstellen des Zahnkranzes 3, die auch in anderer Weise als durch Fig. 2 dargestellt ausgebildet werden kann.

Bedeutsame Vorteile liefert die Erfindung in all den Fällen, wo die anzuwerfende Verbrennungskraftmaschine zum Rückschlagen, d. h. zur Annahme einer verkehrten Drehrichtung neigt. Bei den bekannten Anlassern treten in solchen Fällen sehr oft schwerwiegende Beschädigungen auf als Folge übermäßiger Beanspruchung.der Getriebeteile. Durch passende Einregelung des Anpressungsdruckes zwischen dem Zahnkranz 3 und dem Schwungrad 8 (Fig. 1) läßt sich schon eine wirksame Begrenzung des Drehmomentes erreichen.

Beim Anlasser nach vorliegender Erfindung kann aber ein noch wirksamerer Schutz erreicht werden, wenn von einer Hilfsvorrichtung Gebrauch gemacht wird, wie sie Fig. 3 schematisch veranschaulicht. Auf der Welle 20 des Motors sitzt ein umlaufender Schleifkontakt 21, der das Bestreben hat, bei seiner Umlaufbewegung einen konzentrisch zur Welle 20 angeordneten Metallring mitzunehmen, an dem ein Ansatz 23 vorgesehen ist, der zwischen zwei Anschlägen 22 und 24 schwingen kann. Läuft der Motor in normalem Sinne (Pfeilrichtung in Fig. 3), so legt sich der Ansatz 23 an den Anschlag 22

• 5 und hält dadurch den Speisestromkreis 25, 26 eines auf der Zeichnung nicht dargestellten Kontaktschalters geschlossen, durch dessen öffnung die Unterbrechung des Speisestromkreises des Anlaßmotors und der Erregerspule 6 (Fig. 1) bewirkt wird. Bei diesem Sachverhalt leuchtet ein, daß, wenn in einem gegebenen Augenblick ein Rückschlagen des anzuwerfenden Motors stattfindet, schon eine sehr geringe Winkeldrehung der Kurbelwelle genügt, um den Ansatz 23 außer Berührung mit dem Kontakt 22 zu setzen und dadurch die Entkupplung zwischen 3 und 2 zu bewirken (Fig. 1), mithin jede Beschädigungsmöglichkeit auszuschließen. Abwandlungen der zuletzt beschriebenen Bauform sind natürlich möglich. Insbesondere kann der als Sicherheitsunterbrecher ausgebildete Kontaktschalter auch durch Stromsendung den gewünschten Effekt herbeiführen, in welchem Falle die Kontakte 22 und 24 umgekehrt angeordnet werden müssen.

Außerdem kann leicht eine Vorkehrung getroffen werden, die jede im Augenblick der Schließung des Stromkreises des Anlaßmotors hervortretende, von der Eingliederung dieser Sicherheitsvorrichtung herrührende Schwierigkeit beseitigt. Andererseits könnte die durch Reibungsarbeit stattfindende Mitnahme ersetzt werden durch eine auf Hysteresiseffekt oder auf der Wirkung Foucaultscher Ströme beruhende elektromagnetische Mitnahme (oder durch eine gleichwertige hydraulische Vorrichtung). Die Vorrichtung· nach der Erfindung kann auch insbesondere durch Steigerung des Trägheitsmomentes des Ankers mittels eines Schwungrades als Trägheitsanlasser fungieren, in welchem Falle die Einleitung des Stromes in die Spule 6 (Fig. 1) erst stattfindet, wenn der Anker 1 eine ausreichende Geschwindigkeit 5j erlangt hat.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   . · i. Elektromagnetische Reibungskupp- i.;": lung für Anlasser von Brennkraftmaschinen, bei der die Erregungswicklung der Kupplung in der Stirnfläche der mit dem Anlasser verbundenen Scheibe liegt, die gegen die mit der Motorwelle gekuppelte Scheibe gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Anlasser getriebene Scheibe ais Zahnrad eines Untersetzungstriebes in Form eines auf einem feststehenden Teil des anzuwerfenden Motors sitzenden, axial verstellbaren Zahnkranzes ausgebildet ist, der unter Einwirkung der elektromagnetischen Kupplung mit einem umlaufenden Teil des Motors, z. B. dem Schwungrad, unmittelbar kuppelbar ist und auf diesem mittels eines vorzugsweise konischen Anpasses zentriert wird.
2. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (3) zwischen dem Schwungrad (8) und dem Motor angeordnet ist.
3. 3. Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom zum Speisen der Erregungswickliung der Magnetkupplung in betreffender Weise durch eine Bürste eingeleitet wird, die auf einem isolierten, am Zahnkranz befestigten Ring (16) schleift.
4. 4. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellung des Zahnkranzes (3) durch elastische Mittel stattfindet, z. B. durch einen schwingbar gelagerten, der Einwirkung einer Feder (19) unterliegenden Schleifarm (18).
5. 5. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, bei der ein den Kupplungsstromkreis überwachender Steuerstromkreis vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle einen durch Reibwirkung oder in ähnlicher Weise betätigten Teil eines Schalters trägt, welcher bei normal verlaufendem Anlaßvorgang den die Speisung der elektromagnetischen Kupplung überwachenden Stromkreis schließt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen